JP2002020129A - 光学素子成形用型及びその製造方法 - Google Patents

光学素子成形用型及びその製造方法

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JP2002020129A JP2000201105A JP2000201105A JP2002020129A JP 2002020129 A JP2002020129 A JP 2002020129A JP 2000201105 A JP2000201105 A JP 2000201105A JP 2000201105 A JP2000201105 A JP 2000201105A JP 2002020129 A JP2002020129 A JP 2002020129A
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layer film
optical element
layer
molding
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雅道 ▲ひじの▼
Masamichi Hijino
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、繰り返しの成形に伴う、膜剥離の
問題を改良し、膜剥離がなく耐久性に優れ、ガラスとの
融着もない光学素子成型用型を提供する。 【解決手段】 ガラスよりなる光学素子のプレス成形に
用いる光学素子成形用型である成形型1において、成形
型1の型母材2の少なくとも成形面2aに、金属から選
ばれる少なくとも一種の金属膜を第1層膜3として配置
し、最表面には窒化物、炭化物、酸化物から選ばれる少
なくとも一種の化合物の膜を第3層膜5として配置し、
前記第1層膜3と第3層膜5との間に第1層膜3の金属
と第3層膜5の化合物との混合物からなり、前記第3層
膜5の膜厚に対し1/5以上の膜厚を有する第2層膜4
を配置したことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ、プリズム
等のガラスよりなる光学素子をガラス素材のプレス成形
により製造するために使用される光学素子成型用型及び
その製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】研磨工程を必要としないでガラス素材の
プレス成形によってレンズを製造する技術は、従来の製
造において必要とされた複雑な工程をなくし、簡単且つ
安価にレンズを製造することを可能とし、近年、レンズ
のみならずプリズムその他のガラスよりなる光学素子の
製造に使用されるようになってきた。
【0003】このようなガラスの光学素子のプレス成形
に使用される型材に要求される性質としては、硬度、耐
熱性、鏡面加工性等に優れていることが挙げられる。
【0004】従来、この種の型材として、金属、セラミ
ックスを用いており、その成形面に様々な化合物を成膜
した型が数多く提案されている。
【0005】いくつかの例を挙げるならば、特開昭60
−246230号公報には、超硬合金に貴金属をコーテ
ィングした材料が、特開昭61−183134号公報、
特開昭61−281030号公報、特開平1−3018
64号公報には、タイヤモンド薄膜、水素化アモルファ
ス硬質炭素膜、硬質炭素膜、ダイヤモンド状炭素膜がそ
れぞれ提案されている。
【0006】また、クロム系の化合物も有用な化合物で
あり、特公平3−61616号公報には窒化クロムを成
膜した成形型が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術にはそれぞれ以下のような問題がある。
【0008】特開昭60−246230号公報記載の超
硬合金に貴金属をコーティングした材料は酸化物を作り
にくいため、ガラスの融着を起こしにくいが、型母材と
膜との密着において不十分となり、膜の剥離等が発生し
やすく癒着性において問題を持つ。また極めて柔らかい
ため傷がつき易く変形し易いという欠点も持つ。
【0009】また、特開昭61−183134号公報、
特開昭61−281030号公報、特開平1−3018
64号公報にそれぞれ記載のダイヤモンド薄膜、ダイヤ
モンド状炭素、水素化アモルファス硬質炭素膜、硬質炭
素膜を用いた型は、型とガラスの離型性が良く、ガラス
の融着を起こさないが、高温下にて膜が剥離しやすく、
膜密着性低下という問題がある。
【0010】そして成形操作を繰り返して行うと、成形
雰囲気中の酸素又はガラスに含まれる酸素により炭素と
反応し、前記膜が部分的に表面荒れを生じ、成形品にお
いて十分な品質が得られないという問題がある。
【0011】また、窒化クロム等のクロム系化合物を成
形面に形成した型は、耐熱性に優れ、膜の劣化が少な
く、またガラスとの離型性が良く、ガラスとの融着を起
こさない優れた性能が知られている。
【0012】しかし、成形を繰り返すに従いクラック等
が発生し、その後膜剥離が生じてしまうことがある。
【0013】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、特に繰り返しの成形に伴う、膜剥離の問
題を改良し、膜剥離がなく耐久性に優れ、ガラスとの融
着もない光学素子成型用型及びこの光学素子成型用型の
製造方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
ガラスよりなる光学素子のプレス成形に用いる光学素子
成形用型において、前記光学素子成形用型の型母材の少
なくとも成形面に、金属から選ばれる少なくとも一種の
金属膜を第1層膜として配置し、最表面には窒化物、炭
化物、酸化物から選ばれる少なくとも一種の化合物の膜
を第3層膜として配置し、前記第1層膜と第3層膜との
間に第1層膜の金属と第3層膜の化合物との混合物から
なり、前記第3層膜の膜厚に対し1/5以上の膜厚を有
する第2層膜を配置したことを特徴とするものである。
【0015】本発明の作用を説明すると、光学素子成形
用型に用いることのできる型母材としては、WC(超
硬)、SiC、SiN、ステンレス鋼、タングステン合
金、アルミナ等を用いることができ、特に限定されない
が、研削、研磨等の鏡面加工性、熱特性等からWCが望
ましい。
【0016】第1層膜の金属としてはTi、Si、C
r、Ni、Ni−Cr、Cu、Al等を用いることがで
き、特に限定されず、型母材及び後工程にて成膜する膜
との親和性又は密着性、硬度、熱特性等から選択され
る。
【0017】第3層の窒化物、炭化物、酸化物は、Ti
N、TiAlN、SiN、CrN、BN、AlN、Ti
C、SiC、CrC、CrO等、特に限定されず、ガラ
スとの親和性、硬度、熱特性等から選択される。
【0018】第2層膜は、第1層膜を形成する金属と、
第3層膜を形成する窒化物、炭化物、又は酸化物との混
合物からなる膜であり、その混合比率は特に限定され
ず、膜厚が第3層膜の膜厚に対し1/5以上の膜厚であ
ればよい。
【0019】また、成膜方法としては、真空蒸着、スパ
ッタリング、イオンプレーティング、イオンビームミキ
シング、CVD、イオン注入、熱による窒化処理、熱酸
化処理、浸炭処理等を用いることができ、特に限定され
ず、これらの手段を組み合わせ形成する。
【0020】ガラス成形用光学素子成形型に用いる膜
は、一般的に型母材上に金属等の物質を成膜した後、ガ
ラスとの親和性、耐熱性等に優れた膜をその上に形成す
る。これは最表面に形成する膜がガラスとの親和性が低
く、熱酸化しにくいため、型母材との密着性も低くなる
ので、密着性の向上を目的に反応性の高い金属等からな
る膜を型母材上に形成する。
【0021】しかし、ガラス成形用光学素子成形型は、
ガラスが流動可能な温度にて用いられるため、ガラスに
より異なるが、一般的に型の温度は500℃以上の高温
にさらされ、また成形後のガラス(光学素子)を取り出
す際は常温近くまで下げられるため、数百℃のヒートシ
ョックを受ける。
【0022】このように非常に苛酷な使用環境にて、繰
り返しの成形を行うため、型母材と膜との界面及び膜と
膜との界面にて膜剥離が発生する。
【0023】これは成膜時に発生する膜応力、型母材と
個々の膜の熱線膨張率等、熱特性の違いが明瞭な界面に
て影響を受け、膜剥離が発生するものと考えられる。
【0024】本発明においては、型母材上に形成する金
属膜(第1層膜)と、最表面に形成する膜(第3層膜)
との間に、第1層膜と第3層膜との材料の混合物からな
る混合膜である第2層膜を形成する。
【0025】この混合膜(第2層膜)は、第1層膜と第
3層膜と中間的な熱特性を有し、第1層膜と第3層膜と
の熱特性の違いを緩和する緩和膜となる。また、膜応力
についても硬度等の物性値に対し緩和する膜として機能
する。
【0026】しかし、これらの作用は第2層膜の膜厚
が、第3層膜の膜厚に対し薄すぎると緩和膜としての効
果が無く、検討の結果、第3層膜の膜厚に対し1/5以
上の膜厚が必要との結論を得た。
【0027】請求項2記載の発明は、請求項1記載の光
学素子成形用型において、前記第2層膜の混合物に含ま
れる第1層膜成分の比率が、前記第3層膜方向に至るに
従い、徐々に減少することを特徴とするものである。
【0028】本発明は、第2層膜に含まれる第1層膜の
金属成分の比率が、前記第3層膜方向に至るに従い、徐
々に減少する混合物を用いるものであり、徐々に減少す
る混合物を作成する手段としては、真空蒸着、スパッタ
リング、イオンプレーティング、イオンビームミキシン
グ、CVD、イオン注入、熱による窒化処理、熱酸化処
理、浸炭処理等を用いることができ、特に限定されず、
これらの手段を組み合わせ又はアンモニア、窒素、酸素
等の反応ガスを用いる場合は分圧、流量調整により形成
することもできる。
【0029】前記第2層膜に含まれる第1層膜の金属成
分の比率が、第3層膜方向に至るに従い徐々に減少する
ものであることにより、第1層膜と第3層膜との間に明
瞭な界面が無くなり、緩和膜としての効果がより顕著な
ものとなる。
【0030】請求項3記載の発明は、ガラスよりなる光
学素子のプレス成形に用いる光学素子成形用型の製造方
法において、前記光学素子成形用型の型母材の少なくと
も成形面に、金属から選ばれる少なくとも一種の金属膜
を第1層膜として形成する工程と、第1層膜上に、前記
第1層膜の金属と後工程で形成される第3層膜の化合物
との混合物からなり、第3層膜の膜厚に対し1/5以上
の膜厚を有する第2層膜を形成する工程と、前記型母材
の最表面に、窒化物、炭化物、酸化物から選ばれる少な
くとも一種の化合物からなる第3層膜を形成する工程と
を有することを特徴とするものである。
【0031】本発明によれば、上述した一連の工程によ
り、膜剥離がなく耐久性に優れ、ガラスとの融着もない
光学素子成型用型を容易に製造することができる。
【0032】請求項4記載の発明は、請求項3記載の光
学素子成形用型の製造方法において、前記第2層膜の形
成は、前記第1層膜の金属と第3層膜の化合物との成分
を含む成膜材料を使用し、成膜される第2層膜における
第1層膜成分の比率が、前記第3層膜方向に至るに従い
徐々に減少する成膜条件を設定して行われることを特徴
とするものである。
【0033】本発明によれば、第1層膜と第3層膜との
間に明瞭な界面を無くす緩和膜として機能する第2層膜
を効率よく成膜して、膜剥離がなく耐久性に優れ、ガラ
スとの融着もない光学素子成型用型を容易に製造するこ
とができる。
【0034】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。
【0035】(実施の形態1) (構成)光学素子であるガラスレンズ(曲率半径R=1
50mm、表面粗さRmax=0.03μm、直径5m
m、肉厚=2mm)を得るため、図1に示すような本実
施の形態1による光学素子成形用型(以下「成形型」と
いう)1を作成した。
【0036】成形型1の型母材2として、WC(超硬;
商品名J05:富士ダイス(株)製)を所定の形状に加
工した後、成形面2aを鏡面研磨したものを用いた。
【0037】この型母材2を洗浄した後、高エネルギー
のイオン源と、低エネルギーのイオン源を合わせ持つ装
置に設置した。
【0038】高エネルギーのイオン源を用いて、アルゴ
ンイオン(Ar)を成形面2aにイオンエネルギー5
KeV、電流密度10μA/cmで注入を行うのと同
時に、低エネルギーのイオン源からアルゴンイオンをク
ロムターゲットに照射し、イオンビームスパッタリング
により第1層膜3としてクロム膜を2000Åの厚さに
形成した。
【0039】その後、高エネルギーのイオン源から発生
するイオンを窒素イオン(N)に変更し、注入条件も
イオンエネルギー5KeV、電流密度20μA/cm
に変更し、またクロムターゲットを窒化クロム(Cr
N)へ変更し、更に窒素ガス(純度99.99%)を1
sccmにてチヤンバー内に導入し、注入と同時に成膜
を行った。
【0040】即ち、第2層膜4としてクロムと窒化クロ
ムとの混合膜を4000Åの厚さに形成した。
【0041】次に、窒素ガスの流量を6sccmに増加
し、また高エネルギーのイオン源から発生する窒素イオ
ンの注入条件もイオンエネルギー5KeV、電流密度4
0JμA/cmに変更し、第3層膜5である窒化クロ
ム膜を4000Åの厚さに形成した。
【0042】上記各膜を形成後、窒素雰囲気にて600
℃、1時間保持する熱処理を行い、成形型1を製造した
(以後、「実施の形態1型」ともいう)。
【0043】成形型1の成膜、熱処理後の状態を表面分
析(ESCAディプストプロファイル)にて把握をし
た。その結果を図2に示す。
【0044】図2のESCAディプストプロファイルに
おいて、横軸は膜厚、楯軸はat%(Atomic
%)を示すものであり、図2から明らかなように、膜厚
0乃至2000Åまでが型母材2上に形成した第1層膜
(クロム膜)3、2000Å乃至6000Åまでが第2
層膜4であるクロム膜とチッ化クロム膜との混合膜(C
r 80%、N 20%)であり、6000Å乃至10
000Åまでが第3層膜5であるチッ化クロム膜(Cr
50%、N 50%)である。
【0045】前記第2層膜4は、第1層膜3と第3層膜
5との特性(熱特性、硬度等)の差を緩和する膜であ
り、その厚さは少なくとも第3層膜5の1/5以上とす
る。その厚さが、第3層膜5の1/5未満の厚さである
と、第1層膜3と第3層膜5との特性の差を吸収するこ
とが困難となり、クラック等が入り易くなる。
【0046】前記成形型1の成形表面の表面粗さを評価
したところ、Rmax=0.03μmであった。
【0047】また、比較用成形型として、混合膜を形成
せず、クロム膜 2000Å、窒化クロム 4000Å
を形成した同形状の成形型を同条件にて作成し、同様な
熱処理を実施した(以後、「比較例1型」とする)。比
較例1型の表面租さはRmax=0.03μmであっ
た。
【0048】(作用)上記2種類の実施の形態1型及び
比較例1型で、フリント系ガラスLaSF03(軟化点
Sp=687℃、ガラス転移点Tg=610℃)を用い
て成形機にてプレス成形を行い、不良発生までの成形回
数を比較して評価した。
【0049】混合膜を施していない比較例1型は、10
00ショット(shot)経過時に膜剥離が発生し、不
良となった。その後、膜剥離部を電子顕微鏡による観
察、元素分析装置にて分析したところ、型母材とクロム
膜との界面からの膜剥離を確認した。
【0050】これに対し、実施の形態1型では、100
00ショット以上の成形が可能であった。また、100
00ショット成形した後の型を同様に電子顕微鏡及び元
素分析装置にて観察、分析したところ、膜剥離、傷、ク
ラックといった不良は認められなかった。次に、成形面
の表面租さを測定したところRmax=0.03μmで
あり、初期状態との変化は認められなかった。
【0051】また、成形品についても検査した結果、表
面粗さ、面精度、透過率、形状精度とも良好でガラス成
分の析出や成形時のガス残りと言った問題もなかった。
【0052】(効果)本実施の形態1によれば、前記第
1層膜3と第3層膜5との間に、混合膜である前記第2
層膜4を形成することにより、成膜時の応力及び熱特性
の違いを緩和し、繰り返しの成形によって生じるヒート
ショックによる膜剥離を防止することができる成形型1
を提供することができる。
【0053】(実施の形態2) (構成) 実施の形態1と同様なガラスレンズ(曲率半
径R=150mm、表面粗さRmax=0.03μm、
直径=5mm、肉厚=2mm)を得るため、図3に示す
成形型1Aを作成した。型母材2としてWC(超硬;商
品名J05:富士ダイス(株)製)を所定の形状に加工
した後、成形面を鏡面研磨したものを用いた。
【0054】この成形型1Aを洗浄した後、EB(電子
ビーム)蒸着装置と高エネルギーのイオン源を持つ装置
に設置した。
【0055】成形型1Aをチャンバー内に設置されてい
るランプヒータにて300℃に加熱し、高エネルギーの
イオン源を用いて、アルゴンイオン(Ar)を成形面
2aにイオンエネルギー10keV、電流密度20μA
/cmで注入すると同時に、EB蒸着により第1層膜
3であるクロム膜を2000Åの厚さに形成した。
【0056】その後、EB蒸着によりクロム蒸着を継続
し、酸素ガス(99.9%)を膜厚に応じて流量が増大
し、第2層膜14である厚さ4000Åのクロムと酸化
クロムとの混合膜の形成時に6sccmに達するように
プログラムを設定し、チャンバーへ導入した。
【0057】次に、酸素ガスを6sccmにて導入し、
同条件にてアルゴンイオン注入、クロム蒸着を行い、第
3層膜15である酸化クロム膜を4000Åの厚さに形
成した。
【0058】上記各膜を形成した後、大気雰囲気にて6
00℃、1時間保持する熱処理を行い、成形型1Aを作
成した(以後、「実施の形態2型」とする)。
【0059】成形型1Aの成膜、熱処理後の状態を表面
分析(ESCAディプストプロファイル)にて把握し
た。その結果を図4に示す。
【0060】図4から明らかなように、膜厚0乃至20
00Åまでが型母材2上に形成した第1層膜(クロム
膜)3であり、2000Å乃至6000Åまでが第2層
膜14であるクロム膜と酸化クロム膜との混合膜(第1
層膜2側で、Cr A100%、O 0%であり、厚さ
5000Åの位置でCr 50%、O 50%、第3層
膜15側で、Cr 40%、O 60%)である。ま
た、6000Å乃至10000Åまでが第3層膜15と
しての酸化クロム膜(Cr 40%、N 60%)であ
る。
【0061】前記成形型1Aの成形表面の表面粗さを評
価したところ、Rmax=0.03μmであった。
【0062】また、比較用成形型として、混合膜を形成
せず、クロム膜 2000Å、酸化クロム 4000Å
を形成した同形状の成形型を同条件にて作成し、同様な
熱処理を実施し型を作成した(以後、「比較例2型」と
する)。比較例2型の表面粗さはRmax=0.03μ
mであった。
【0063】(作用)上記2種類の成形型1A、比較例
2型で、実施の形態1と同様にフリント系ガラスLaS
FO3(軟化点Sp=687℃、ガラス転移点Tg=6
10℃)を用いて成形機にてプレス成形を行い、不良発
生までの成形回数を比較して評価した。
【0064】混合膜を施していない比較例2型は、10
00ショット経過時に膜剥離が発生し、不良となった。
【0065】その後、膜剥離部を電子顕微鏡による観
察、元素分析装置にて分析したところ型母材とクロム膜
との界面からの膜剥離を確認した。
【0066】これに対し、本実施の形態2による実施の
形態2型では、10000ショット以上の成形が可能で
あった。また、10000ショット成形した後の実施の
形態2型を、比較例2型と同様に電子顕微鏡及び元素分
析装置にて観察、分析したところ、膜剥離、傷、クラッ
クといった不良は認められなかった。
【0067】次に成形面の表面粗さを測定したところR
max=0.03μmであり、初期状態との変化は認め
られなかった。
【0068】また、成形品についても検査した結果、表
面租さ、面精度、透過率、形状精度とも良好でガラス成
分の析出や成形時のガス残りといった問題もなかった。
【0069】(効果)本実施の形態2によれば、クロム
膜と酸化クロム膜との間にクロム成分の仕率が最表面の
酸化クロム膜方向に従い徐々に減少する混合膜である第
3層膜15を形成することにより、それぞれの膜の間に
明繚な界面が無くなり、成膜時の応力及び熱特性の違い
を緩和し、繰り返しの成形によって生じるヒートショッ
クによる膜剥離を防止することができる。
【0070】(実施の形態3) (構成)実施の形態1と同様なガラスレンズ(曲率半径
R=150mm、表面粗さRmax=0.03μm、直
径=5mm、肉厚=2mm)を得るため、図5に示す成
形型1Bを作成した。型母材2としてWC(超硬;商品
名J05:富士ダイス(株)製)を所定の形状に加工し
た後、成形面を鏡面研磨したものを用いた。
【0071】この成形型1Bを洗浄した後、EB蒸着装
置と高エネルギーのイオン源を持つ装置に設置した。
【0072】成形型をチャンバー内に設置されているラ
ンプヒータにて450℃に加熱し、高エネルギーのイオ
ン源を用いて、アルゴンイオン(Ar)を成形面にイ
オンエネルギー10keV、電流密度20μA/cm
で注入すると同時に、EB蒸着により、チタンを蒸着
し、第1層膜23であるチタン膜を500Åの厚さに形
成した。
【0073】次に高エネルギーのイオン源より窒素イオ
ンを20keV、20μA/cmで注入すると同時
に、チタン蒸着を行い、更にアンモニアガスを膜厚に応
じて流量を増大し、第2層膜24である混合膜の550
0Åの厚さとなる形成時点に6sccmに達するように
プログラムを設定し、チャンバーへ導入し成膜した。
【0074】その後6sccmにてアンモニアガスを導
入し続け、同条件にて窒素イオン注入、チタン蒸着を行
い、第3層膜25である窒化チタン膜を4000Åの厚
さに形成した。
【0075】前記各膜を形成した後、窒素雰囲気にて6
00℃、1時間保持する熱処理を行い成形型1Bを作成
した(以後、「実施の形態3型」とする)。
【0076】成形型1Bの成膜、熱処理後の状態を表面
分析(ESCAディプストプロファイル)にて把握し
た。その結果を図6に示す。
【0077】図6から明らかなように、膜厚0乃至50
0Åまでが型母材2上に形成した第1層膜(クロム膜)
23、500Å乃至6000Åまでが第2層膜14であ
るチタンとチッ化チタンとの混合膜(第1層膜23側
で、Ti 100%、N 0%であり、第3層膜25側
の厚さ6000Åの位置でTi 50%、N 50%)
であり、6000Å乃至1000Åが第3層膜25であ
るチッ化チタン(Ti50%、N 50%)である。
【0078】前記成形型1Bの成形表面の表面粗さを評
価したところ、Rmax=0.03μmであった。
【0079】また、比較用成形型として、混合膜を形成
せず、チタン膜:500Å、窒化チタン膜:4000Å
を形成した同形状の成形型を同条件にて作成し、同様な
熱処理を実施し型を作成した(以後、「比較例3型」と
する)。比較例3型の表面粗さはRmax=0.03μ
mであった。
【0080】(作用)上記2種類の実施の形態3型、比
較例3型で、実施の形態1と同様にフリント系ガラスL
aSFO3(軟化点Sp=687℃、ガラス転移点Tg
=610℃)を用いて成形機にてプレス成形を行い、不
良発生までの成形回数を比較して評価した。混合膜を施
していない比較例3型は、1000ショット経過時に膜
剥離が発生し、不良となった。
【0081】その後、膜剥離部を電子顕微鏡による観
察、元素分析装置にて分析したところ、型母材とチタン
膜、チタン膜と窒化チタン膜との界面からの膜剥離を各
々確認した。
【0082】これに対し、本実施の形態3による実施の
形態3型では、10000ショット以上の成形が可能で
あった。
【0083】また、10000ショット成形した後の実
施の形態3型を同様に電子顛微鏡及び元素分析装置にて
観察、分析したところ膜剥離、傷、クラックといった不
良は認められなかった。次に成形面の表面粗さを測定し
たところRmax=0.03μmであり、初期状態との
変化は認められなかった。
【0084】また、成形品についても検査した結果、表
面粗さ、面精度、透過率、形状精度とも良好でガラス成
分の析出や成形時のガス残りと言った問題もなかった。
【0085】(効果)本実施の形態3によれば、第1層
膜24であるチタン膜と、第3層膜25である窒化チタ
ン膜との間に、チタン成分の比率が最表面の窒化チタン
膜方向に至るに従い、徐々に減少する第2層膜24であ
る混合膜を形成することにより、それぞれの膜の間に明
瞭な界面が無くなり、成膜時の応力及び熱特性の違いを
緩和し、繰り返しの成形によって生じるヒートショック
による膜剥離を防止することができる。
【0086】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、膜剥離、
クラック等の膜に対する不具合が無く、また、型母材に
対する劣化もなく、繰り返しの成形に対する耐久性の優
れ生産性向上に寄与し得る光学素子成形用型を提供する
ことができる。
【0087】請求項2記載の発明によれば、第2層膜に
含まれる第1層膜の金属成分の比率が、第3層膜方向に
至るに従い徐々に減少する構成であることにより、第1
層膜と第3層膜との間に明瞭な界面が無くなり、第2層
膜により成膜時の応力及び熱特性の違いを緩和させ、繰
り返しの成形によって生じるヒートショックによる膜剥
離を防止することができる光学素子成形用型を提供する
ことができる。
【0088】請求項3記載の発明によれば、前記一連の
工程により、膜剥離がなく耐久性に優れ、ガラスとの融
着もない光学素子成型用型を容易に製造することができ
る製造方法を提供することができる。
【0089】請求項4記載の発明によれば、前記第1層
膜と第3層膜との間に明瞭な界面を無くす緩和膜として
機能する第2層膜を効率よく成膜して、膜剥離がなく耐
久性に優れ、ガラスとの融着もない光学素子成型用型を
容易に製造することができる製造方法を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の成形型の概略断面図で
ある。
【図2】実施の形態1の成形型のESCAディプストプ
ロファイルを示す図である。
【図3】本発明の実施の形態2の成形型の概略断面図で
ある。
【図4】実施の形態2の成形型のESCAディプストプ
ロファイルを示す図である。
【図5】本発明の実施の形態2の成形型の概略断面図で
ある。
【図6】実施の形態3の成形型のESCAディプストプ
ロファイルを示す図である。
【符号の説明】
1 成形型 1A 成形型 1B 成形型 2 型母材 2a 成形面 3 第1層膜 4 第2層膜 5 第3層膜 14 第2層膜 15 第3層膜 23 第1層膜 24 第2層膜 25 第3層膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラスよりなる光学素子のプレス成形に
    用いる光学素子成形用型において、 前記光学素子成形用型の型母材の少なくとも成形面に、
    金属から選ばれる少なくとも一種の金属膜を第1層膜と
    して配置し、 最表面には窒化物、炭化物、酸化物から選ばれる少なく
    とも一種の化合物の膜を第3層膜として配置し、 前記第1層膜と第3層膜との間に第1層膜の金属と第3
    層膜の化合物との混合物からなり、前記第3層膜の膜厚
    に対し1/5以上の膜厚を有する第2層膜を配置したこ
    と、 を特徴とする光学素子成形用型。
  2. 【請求項2】 前記第2層膜の混合物に含まれる第1層
    膜成分の比率が、前記第3層膜方向に至るに従い、徐々
    に減少することを特徴とする請求項1記載の光学素子成
    形用型。
  3. 【請求項3】 ガラスよりなる光学素子のプレス成形に
    用いる光学素子成形用型の製造方法において、 前記光学素子成形用型の型母材の少なくとも成形面に、
    金属から選ばれる少なくとも一種の金属膜を第1層膜と
    して形成する工程と、 第1層膜上に、前記第1層膜の金属と後工程で形成され
    る第3層膜の化合物との混合物からなり、第3層膜の膜
    厚に対し1/5以上の膜厚を有する第2層膜を形成する
    工程と、 前記型母材の最表面に、窒化物、炭化物、酸化物から選
    ばれる少なくとも一種の化合物からなる第3層膜を形成
    する工程と、 を有することを特徴とする光学素子成形用型の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 前記第2層膜の形成は、前記第1層膜の
    金属と第3層膜の化合物との成分を含む成膜材料を使用
    し、成膜される第2層膜における第1層膜成分の比率
    が、前記第3層膜方向に至るに従い徐々に減少する成膜
    条件を設定して行われることを特徴とする請求項3記載
    の光学素子成形用型の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8327663B2 (en) 2004-12-21 2012-12-11 Konica Minolta Opto, Inc. Method of manufacturing an optical glass element
JP5569927B2 (ja) * 2008-02-08 2014-08-13 学校法人東京理科大学 金属膜を有する構造体の製造方法及びそれにより製造される構造体

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JP2014144639A (ja) * 2008-02-08 2014-08-14 Tokyo Univ Of Science 金属膜を有する構造体の製造方法、それに用いる母型及びそれにより製造される構造体
US9332651B2 (en) 2008-02-08 2016-05-03 Tokyo University Of Science Foundation Process for producing structure with metal film, mother die for use in the process, and structure produced by the process

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