JP2746430B2 - Mold for optical element molding - Google Patents

Mold for optical element molding

Info

Publication number
JP2746430B2
JP2746430B2 JP1225768A JP22576889A JP2746430B2 JP 2746430 B2 JP2746430 B2 JP 2746430B2 JP 1225768 A JP1225768 A JP 1225768A JP 22576889 A JP22576889 A JP 22576889A JP 2746430 B2 JP2746430 B2 JP 2746430B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
mold
layer
optical element
molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1225768A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0388731A (en
Inventor
一 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optic Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optic Co Ltd filed Critical Olympus Optic Co Ltd
Priority to JP1225768A priority Critical patent/JP2746430B2/en
Publication of JPH0388731A publication Critical patent/JPH0388731A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2746430B2 publication Critical patent/JP2746430B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/02Press-mould materials
    • C03B2215/08Coated press-mould dies
    • C03B2215/10Die base materials
    • C03B2215/12Ceramics or cermets, e.g. cemented WC, Al2O3 or TiC
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/02Press-mould materials
    • C03B2215/08Coated press-mould dies
    • C03B2215/14Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
    • C03B2215/22Non-oxide ceramics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/02Press-mould materials
    • C03B2215/08Coated press-mould dies
    • C03B2215/30Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material
    • C03B2215/31Two or more distinct intermediate layers or zones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/02Press-mould materials
    • C03B2215/08Coated press-mould dies
    • C03B2215/30Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material
    • C03B2215/32Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material of metallic or silicon material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/02Press-mould materials
    • C03B2215/08Coated press-mould dies
    • C03B2215/30Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material
    • C03B2215/34Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material of ceramic or cermet material, e.g. diamond-like carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/02Press-mould materials
    • C03B2215/08Coated press-mould dies
    • C03B2215/30Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material
    • C03B2215/38Mixed or graded material layers or zones

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学素子成形用型に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical element molding die.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、光学ガラスを加熱プレスにより成形して光学
素子を得ることが広く行われている。ところで、かかる
加熱プレス手段による場合、成形用型の離型性の良いこ
とはもちろん、特に型基材と膜との密着性の高いことが
非常に重要である。膜剥離を生じると、膜剥離面にガラ
スが融着し、成形用型として長期間の使用が不可能にな
ってしまうからである。
In general, it is widely practiced to mold optical glass by hot pressing to obtain an optical element. By the way, in the case of using such heating press means, it is very important that not only the mold releasability of the molding die is good, but also that the adhesion between the mold base material and the film is particularly high. This is because, when film peeling occurs, glass is fused to the film peeling surface, making it impossible to use the mold for a long period of time.

従来、光学素子成形用型としては、例えば特開昭63-1
23822号公報に開示されるようなものが知られている。
この成形用型は、ステンレス鋼からなる金属の型基材の
成形基礎面にCr単体膜を施し、このCr単体膜上にCr-N系
膜を施し、さらにこのCr-N系膜上にCr-C系膜を施し3層
膜を形成したものである。そして、Cr単体膜は真空蒸着
法で形成し、Cr-N系膜およびCr-C系膜はイオンプレーテ
ィング法で形成していた。
Conventionally, as a mold for optical element molding, for example, JP-A-63-1
One disclosed in Japanese Patent No. 23822 is known.
In this molding die, a Cr single-layer film is formed on a forming base surface of a metal mold base made of stainless steel, a Cr-N-based film is formed on the Cr single-layer film, and a Cr-N film is formed on the Cr-N-based film. A three-layer film is formed by applying a -C film. The Cr single film was formed by a vacuum deposition method, and the Cr-N-based film and the Cr-C-based film were formed by an ion plating method.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、上記従来の光学素子成形用型では、550℃以
上の型温で連続量成形に用いると、型基材を形成するス
テンレス鋼の成分であるNi,Cr等の酸化により再結晶化
が進み、結晶粒が大きくなってしまった。その結果、材
料面の粗度が拡大し、さらには「サビ状」の欠陥部が発
生し、成膜してもその欠陥部から膜剥離が発生してしま
った。
However, in the above-described conventional mold for molding an optical element, when used for continuous molding at a mold temperature of 550 ° C. or higher, recrystallization proceeds due to oxidation of Ni, Cr, etc., which are components of stainless steel forming a mold base material. The crystal grains became large. As a result, the roughness of the material surface was increased, and a "rust-like" defect was generated. Even when the film was formed, the film was peeled off from the defect.

また、従来の成形用型では、型基材の成形基礎面上に
第1層としてCr単体膜を形成している。このCr単体膜
は、連続量成形を行うと、酸化により、Cr酸化物を形成
する。Cr酸化物膜となると、結晶粒が拡大し、低密度な
膜となってしまい、特に金属の型基材との界面において
は、それが顕著となる。したがって、Cr酸化物の形成に
より、脆性が低下するとともに、Cr酸化物と型基材を形
成する金属との線膨張率の差から応力変形を生じ、また
成形離型時のヒートショックと引張力とが加わることに
より膜を引き剥ぐ力が生じるために、膜としての結合が
破壊されて微小剥離を発生させてしまった。
Further, in a conventional molding die, a single Cr film is formed as a first layer on a molding base surface of a mold base material. When the Cr single film is subjected to continuous molding, a Cr oxide is formed by oxidation. When a Cr oxide film is formed, the crystal grains are enlarged and the film becomes a low-density film, particularly at the interface with the metal mold base material. Therefore, the formation of Cr oxide reduces brittleness, and causes stress deformation due to the difference in the coefficient of linear expansion between the Cr oxide and the metal forming the mold base. In addition, heat shock and tensile force during mold release , A force for peeling off the film is generated, so that the bonding as the film is broken, resulting in minute peeling.

ここに、型基材を形成する材料を金属でなく、Si C等
のセラミックスに変えることで、550℃以上の型温によ
る連続量成形であっても「サビ状」の欠陥部を発生する
ことなく使用できる。ところが、セラミックスにより型
基材を形成しても、前述のような従来の膜構成で成膜す
ると、上記と同様にしてCr酸化物の形成を伴う微小剥離
が発生してしまった。この微小剥離の結果として、大き
な剥離を生じると、型成形面に段差を生じ、ガラス成形
品の転写面に剥離の跡を残してしまった。また、成形用
型の膜剥離面にガラスが接触し、微小剥離が起こること
によりガラス成形品にクレーター状欠陥が発生してしま
った。すなわち、このように成形品の外観不良を多発す
ることにより、外観歩留りが低下した。
Here, by changing the material forming the mold base to ceramics such as SiC instead of metal, a "rust-like" defect can be generated even in continuous molding at a mold temperature of 550 ° C or higher. Can be used without. However, even if the mold substrate is formed of ceramics, when the film is formed with the conventional film configuration as described above, fine peeling accompanied by the formation of Cr oxide occurs in the same manner as described above. When large peeling occurs as a result of the minute peeling, a step is formed on the mold forming surface, leaving traces of peeling on the transfer surface of the glass molded product. In addition, the glass came into contact with the film peeling surface of the molding die, and minute peeling occurred, so that crater-like defects occurred in the glass molded product. In other words, the appearance yield of the molded article was reduced due to the appearance failure of the molded article.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、550℃以上の型温による連続量成形であっても、膜
の密着性が高く、ガラスの焼付きを生じることのない長
寿命の光学素子成形用型を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and has a high film adhesion and a long life without causing glass seizure even in continuous molding at a mold temperature of 550 ° C. or more. It is an object of the present invention to provide an optical element molding die.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するために、本発明は、Si C,Si3N4
のようにSiを含有したセラミックからなる型基材とCr-N
系膜またはCr-C系膜との間に、イオン注入によりSi酸化
層、Si窒化層およびCr酸化物を含むCr窒化層からなる混
合層またはCr拡散層を中間層として形成して光学素子成
形用型を構成したものである。
To achieve the above object, the present invention, Si C, type substrate made of ceramics containing Si as such Si 3 N 4 and Cr-N
Element formation by forming a mixed layer consisting of a Si oxide layer, a Si nitride layer and a Cr nitride layer containing Cr oxide or a Cr diffusion layer as an intermediate layer between the base film and the Cr-C based film by ion implantation This is a configuration of a mold.

また、本発明はWC,B4C,Cr3C2等のようなセラミックス
からなる型基材とCr-N系膜またはCr-C系膜との間に、Cr
拡散層を中間層として形成して光学素子成形用型を構成
したものである。
Further, the present invention is WC, B 4 C, between the mold base and the Cr-N-based film or Cr-C-based film made of a ceramic such as Cr 3 C 2, Cr
The diffusion layer is formed as an intermediate layer to form an optical element molding die.

〔作用〕[Action]

上記構成の本発明の光学素子成形用型において、混合
層は、Si C等のセラミックスからなる型基材上にPVD成
膜法によってCr膜を生成し、その上からN2イオン注入を
行って形成する。すなわち、Cr膜生成後にN2イオン注入
することにより、上記セラミックスの型基材表面に生成
しているSi酸化層界面を改質でき、Si窒化層を形成させ
るために、Cr酸化物を含んだCr窒化層との結合を助ける
ことができる。つまり、混合層は、各層が拡散反応結合
で生成している混合層状薄膜層である。
In the optical element molding die of the present invention having the above structure, the mixed layer, generates a Cr film by PVD deposition method on the mold substrate made of ceramics such as Si C, performed N 2 ion implantation thereon Form. That is, by implanting N 2 ions after the formation of the Cr film, the interface of the Si oxide layer generated on the surface of the ceramic mold base can be modified, and the Cr oxide is included in order to form the Si nitride layer. It can help bond with the Cr nitride layer. That is, the mixed layer is a mixed layered thin film layer in which each layer is formed by diffusion reaction bonding.

このように、混合層において、Si C等のセラミックス
からなる型基材側は、型基材に直接生成(結合)してい
るSi酸化物であるために、全く剥離がない。また、混合
層において、Cr-N系膜側は、同様の成分である。Cr酸化
物を含んだCr窒化層のため、Cr-N系膜との密着性も良
い。さらに、混合層における各層は、550℃以上の熱間
において酸化進行しないために、膜として劣化しない。
したがって、この混合層は、型基材やCr-N系膜等との密
着性が極めて良好な中間層である。
As described above, in the mixed layer, the mold substrate side made of ceramics such as SiC is not separated at all because it is an Si oxide directly generated (bonded) to the mold substrate. In the mixed layer, the Cr-N based film has the same components. Since it is a Cr nitride layer containing a Cr oxide, it has good adhesion to a Cr-N film. Furthermore, each layer in the mixed layer does not deteriorate as a film because oxidation does not progress at a temperature of 550 ° C. or higher.
Therefore, this mixed layer is an intermediate layer having extremely good adhesion to a mold substrate, a Cr—N-based film, and the like.

一方、Cr拡散層は、Si C,Si3N4,WC,B4C,Cr3C2等のよ
うなセラミックスからなる型基材の表面にCrイオンを注
入することにより形成する。このCr拡散層は、前記混合
層と同様にして、型基材とCr-N系膜またはCr-C系膜との
結合層として作用し、密着性を向上させる。
On the other hand, Cr diffusion layer is formed by implanting Cr ions into Si C, Si 3 N 4, WC, B 4 C, Cr 3 C 2 surface of the mold substrate made of ceramics such as. This Cr diffusion layer acts as a bonding layer between the mold base and the Cr-N-based film or the Cr-C-based film in the same manner as the mixed layer, and improves the adhesion.

〔実施例〕〔Example〕

(第1実施例) 本実施例の光学素子成形用型は、第1図に示すような
もので、Si Cからなる型基材1と、型基材1の成形基礎
面1aの表面を改善してなる混合層(改質層)2と、この
混合層2の上に被着される2層構造の薄膜層3とから構
成されている。ここで、型基材1の成形基礎面1aは、表
面粗度Rmax=0.08μm以下に研磨仕上げされている。
(First Embodiment) The mold for molding an optical element of the present embodiment is as shown in FIG. 1 and improves the surface of a mold substrate 1 made of SiC and a molding base surface 1a of the mold substrate 1. (Modified layer) 2 and a thin film layer 3 having a two-layer structure attached on the mixed layer 2. Here, the molding base surface 1a of the mold base 1 is polished to a surface roughness Rmax = 0.08 μm or less.

混合層2は、Si酸化層、Si窒化層およびCr酸化物を含
むCr窒化層からなっており、イオンプレーティング法に
より型基材1上に膜厚0.01〜0.05μmのCr膜を生成し、
その上から約40ke VのイオンエネルギーでN2イオンの注
入を行って形成した。また、薄膜層3は、型基材1側か
ら順に第1層目がCr-N膜4、第2層目がCr-C膜5からな
っている。薄膜層3の各膜は、それぞれイオンビームス
パッタ法により形成した。また、Cr-N膜4の膜厚は0.4
μm,Cr-C膜5の膜厚は0.3μmとした。
The mixed layer 2 is composed of a Si oxide layer, a Si nitride layer and a Cr nitride layer containing a Cr oxide, and forms a Cr film having a thickness of 0.01 to 0.05 μm on the mold substrate 1 by an ion plating method.
It was formed by performing the injection of N 2 ions at an ion energy of about 40KE V thereon. The thin film layer 3 includes a Cr-N film 4 as a first layer and a Cr-C film 5 as a second layer in this order from the mold substrate 1 side. Each film of the thin film layer 3 was formed by an ion beam sputtering method. The thickness of the Cr-N film 4 is 0.4
μm, the thickness of the Cr—C film 5 was 0.3 μm.

このような構成の本実施例の光学素子成形用型におい
て、薄膜層3の表面硬度(ビッカース硬度)は、Hv=13
20kgf/mm2(25g f荷重)であり、十分な硬度を有してい
た。また、この光学素子成形用型を用いて、フリント系
光学ガラスを型温度550℃以上で連続成形したところ、
膜剥離がなく、微小剥離から生じるガラスの微小焼付き
も発生しなかった。そして、成形後においても表面粗度
及び硬度はほとんど変化が認められなかった。
In the optical element molding die of this embodiment having such a configuration, the surface hardness (Vickers hardness) of the thin film layer 3 is Hv = 13.
It was 20 kgf / mm 2 (25 gf load) and had sufficient hardness. Also, when using this mold for molding optical elements, flint-based optical glass was continuously molded at a mold temperature of 550 ° C. or higher.
There was no film peeling, and no fine seizure of the glass resulting from the fine peeling occurred. And, even after molding, the surface roughness and the hardness hardly changed.

(第2実施例) 本実施例の光学素子成形用型は、第2図に示すようも
ので、Si Cからなる型基材1と、型基材1の成形基礎面
1aの表面を改質してなるCr拡散(改質層)6と、このCr
拡散層6の上に被着されたCr-C膜5とから構成されてい
る。ここで、型基材1の成形基礎面1aは第1実施例と同
様にして、表面粗度Rmax=0.08μm以下に研磨仕上げさ
れている。
Second Embodiment A mold for molding an optical element according to the present embodiment is as shown in FIG. 2, and includes a mold substrate 1 made of SiC and a molding base surface of the mold substrate 1.
Cr diffusion (modified layer) 6 formed by modifying the surface of
And a Cr—C film 5 deposited on the diffusion layer 6. Here, the molding base surface 1a of the mold base 1 is polished to a surface roughness Rmax = 0.08 μm or less in the same manner as in the first embodiment.

Cr拡散層6は、型基材1に対し約150ke Vのイオンエ
ネルギーでCrイオンの注入を行って形成した。また、Cr
拡散層6の膜厚は、0.01〜0.03μmとした。Cr-C膜5
は、第1実施例と同様にして、イオンビームスパッタ法
により形成し、膜厚は0.5μmとした。
The Cr diffusion layer 6 was formed by implanting Cr ions into the mold base 1 at an ion energy of about 150 keV. Also, Cr
The thickness of the diffusion layer 6 was 0.01 to 0.03 μm. Cr-C film 5
Was formed by ion beam sputtering in the same manner as in the first embodiment, and the film thickness was 0.5 μm.

このような構成の本実施例の光学素子成形用型におい
て、Cr-C膜5の表面硬度(ビッカース硬度)は、Hv=12
80kgf/mm2(25g f荷重)であり、十分な硬度を有してい
た。また、この光学素子成形用型を用いて、フリント系
光学ガラスを型温度550℃以上で連続成形したところ、
膜剥離がなく、微小剥離から生じるガラスの微小焼付き
も発生しなかった。そして、成形後においても表面粗度
及び硬度はほとんど変化が認められなかった。
In the optical element molding die of this embodiment having such a configuration, the surface hardness (Vickers hardness) of the Cr—C film 5 is H v = 12.
It was 80 kgf / mm 2 (25 gf load) and had sufficient hardness. Also, when using this mold for molding optical elements, flint-based optical glass was continuously molded at a mold temperature of 550 ° C. or higher.
There was no film peeling, and no fine seizure of the glass resulting from the fine peeling occurred. And, even after molding, the surface roughness and the hardness hardly changed.

(第3実施例) 本実施例の光学素子成形用型は、WCからなる型基材
と、型基材の成形基礎面の表面を改質してなるCr拡散
(改質層)と、このCr拡散層の上に被着されたCr-C膜と
から構成されている。ここで、型基材の成形基礎面は第
1実施例と同様にして、表面粗度Rmax=0.08μm以下に
研磨仕上げされている。
(Third embodiment) An optical element molding die of the present embodiment includes a mold base made of WC, a Cr diffusion (modified layer) obtained by modifying the surface of a molding base surface of the mold base, and And a Cr-C film deposited on the Cr diffusion layer. Here, the molding base surface of the mold base material is polished to a surface roughness Rmax = 0.08 μm or less in the same manner as in the first embodiment.

Cr拡散層は、型基材に対し約120ke Vのイオンエネル
ギーでCrイオンの注入を行って形成した。また、Cr拡散
層の膜厚は、0.01〜0.05μmとした。Cr-C膜は、第1実
施例と同様にして、イオンビームスパッタ法により形成
し、膜厚は0.5μmとした。
The Cr diffusion layer was formed by implanting Cr ions into the mold base at an ion energy of about 120 keV. The thickness of the Cr diffusion layer was 0.01 to 0.05 μm. The Cr-C film was formed by ion beam sputtering in the same manner as in the first embodiment, and the thickness was 0.5 μm.

このような構成の本実施例の光学素子成形用型におい
て、Cr-C膜の表面硬度(ビッカース硬度)は、Hv=1190
kgf/mm2(25g f荷重)であり、十分な硬度を有してい
た。また、この光学素子成形用型を用いて、フリント系
光学ガラスを型温度550℃以上で連続成形したところ、
膜剥離がなく、微小剥離から生じるガラスの微小焼付き
も発生しなかった。そして、成形後においても表面粗度
及び硬度はほとんど変化が認められなかった。
In the optical element molding die of this embodiment having such a configuration, the surface hardness (Vickers hardness) of the Cr—C film is H v = 1190.
kgf / mm 2 (25 gf load) and had sufficient hardness. Also, when using this mold for molding optical elements, flint-based optical glass was continuously molded at a mold temperature of 550 ° C. or higher.
There was no film peeling, and no fine seizure of the glass resulting from the fine peeling occurred. And, even after molding, the surface roughness and the hardness hardly changed.

(第4実施例) 本実施例の光学素子成形用型は、B4Cからなる型基材
と、型基材の成形基礎面の表面を改質してなるCr拡散
(改質層)と、このCr拡散層の上に被着されたCr-C膜と
から構成されている。ここで、型基材の成形基礎面は第
1実施例と同様にして、表面粗度Rmax=0.08μm以下に
研磨仕上げされている。
(Fourth Embodiment) An optical element molding die of the present embodiment includes a mold base made of B 4 C, and a Cr diffusion (modified layer) obtained by modifying the surface of the molding base surface of the mold base. And a Cr—C film deposited on the Cr diffusion layer. Here, the molding base surface of the mold base material is polished to a surface roughness Rmax = 0.08 μm or less in the same manner as in the first embodiment.

Cr拡散層は、型基材に対し約160ke Vのイオンエネル
ギーでCrイオンの注入を行って形成した。また、Cr拡散
層の膜厚は、0.01〜0.03μmとした。Cr-C膜は、第1実
施例と同様にして、イオンビームスパッタ法により形成
し、膜厚は0.5μmとした。
The Cr diffusion layer was formed by implanting Cr ions into the mold base at an ion energy of about 160 keV. The thickness of the Cr diffusion layer was 0.01 to 0.03 μm. The Cr-C film was formed by ion beam sputtering in the same manner as in the first embodiment, and the thickness was 0.5 μm.

このような構成の本実施例の光学素子成形用型におい
て、Cr-C膜の表面硬度(ビッカース硬度)は、Hv=1840
kgf/mm2(25g f荷重)であり、十分な硬度を有してい
た。また、この光学素子成形用型を用いて、フリント系
光学ガラスを型温度550℃以上で連続成形したところ、
膜剥離がなく、微小剥離から生じるガラスの微小焼付き
も発生しなかった。そして、成形後においても表面粗度
及び硬度はほとんど変化が認められなかった。
In the optical element molding die of the present embodiment having such a configuration, the surface hardness (Vickers hardness) of the Cr—C film is H v = 1840.
kgf / mm 2 (25 gf load) and had sufficient hardness. Also, when using this mold for molding optical elements, flint-based optical glass was continuously molded at a mold temperature of 550 ° C. or higher.
There was no film peeling, and no fine seizure of the glass resulting from the fine peeling occurred. And, even after molding, the surface roughness and the hardness hardly changed.

(第5実施例) 本実施例の光学素子成形用型は、Cr3C2からなる型基
材と、型基材の成形基礎面の表面を改質してなるCr拡散
(改質層)と、このCr拡散層の上に被着されたCr-C膜と
から構成されている。ここで、型基材の成形基礎面は第
1実施例と同様にして、表面粗度Rmax=0.08μm以下に
研磨仕上げされている。
(Fifth Embodiment) The mold for molding an optical element of this embodiment is a mold base made of Cr 3 C 2 and a Cr diffusion (modified layer) obtained by modifying the surface of the molding base surface of the mold base. And a Cr—C film deposited on the Cr diffusion layer. Here, the molding base surface of the mold base material is polished to a surface roughness Rmax = 0.08 μm or less in the same manner as in the first embodiment.

Cr拡散層は、型基材に対し約130ke Vのイオンエネル
ギーでCrイオンの注入を行って形成した。また、Cr拡散
層の膜厚は、0.01〜0.04μmとした。Cr-C膜は、第1実
施例と同様にして、イオンビームスパッタ法により形成
し、膜厚は0.5μmとした。
The Cr diffusion layer was formed by implanting Cr ions into the mold base at an ion energy of about 130 keV. The thickness of the Cr diffusion layer was 0.01 to 0.04 μm. The Cr-C film was formed by ion beam sputtering in the same manner as in the first embodiment, and the thickness was 0.5 μm.

このような構成の本実施例の光学素子成形用型におい
て、Cr-C膜の表面硬度(ビッカース硬度)は、Hv=1110
kgf/mm2(25g f荷重)であり、十分な硬度を有してい
た。また、この光学素子成形用型を用いて、フリント系
光学ガラスを型温度550℃以上で連続成形したところ、
膜剥離がなく、微小剥離から生じるガラスの微小焼付き
も発生しなかった。そして、成形後においても表面粗度
及び硬度はほとんど変化が認められなかった。
In the optical element molding die of the present embodiment having such a configuration, the surface hardness (Vickers hardness) of the Cr—C film is H v = 1110.
kgf / mm 2 (25 gf load) and had sufficient hardness. Also, when using this mold for molding optical elements, flint-based optical glass was continuously molded at a mold temperature of 550 ° C. or higher.
There was no film peeling and no fine seizure of the glass resulting from the fine peeling. And, even after molding, the surface roughness and the hardness hardly changed.

なお、各実施例の光学素子成形用型を用いて、フリン
ト系光学ガラスを成形した前記結果を次表に示した。ま
た、比較のため、Si Cからなる型基材に、中間層として
Cr膜を施し、このCr膜上にCr-N膜を施し、さらにCr-C膜
を施してなる従来の光学素子成形用型についても、前記
各実施例と同様の条件で成形を行い、その結果を次表に
併記した。
The results obtained by molding flint-based optical glass using the optical element molding dies of the respective examples are shown in the following table. For comparison, a mold base made of SiC was used as an intermediate layer.
The Cr film is formed, a Cr-N film is formed on the Cr film, and a conventional optical element molding die having a Cr-C film formed thereon is also molded under the same conditions as in the above-described embodiments. The results are shown in the following table.

〔発明の効果〕 以上のように、本発明の光学素子成形用型によれば、
セラミックスとCr-N系膜またはCr-C系膜との間に、Si酸
化層、Si窒化層およびCr酸化物を含むCr窒化層からなる
混合物またはCr拡散を中間層として形成しているので、
型基材とこれに被着する膜との密着性が極めて高く、膜
の微小剥離を防止でき、膜剥離面に発生するガラスの焼
付きがなくなって、型寿命の大幅な延命化を図ることが
できる。
[Effect of the Invention] As described above, according to the optical element molding die of the present invention,
Since a mixture of a Si oxide layer, a Si nitride layer and a Cr nitride layer containing a Cr oxide or a Cr diffusion is formed as an intermediate layer between the ceramic and the Cr-N-based film or the Cr-C-based film,
Extremely high adhesion between the mold substrate and the film to be attached to it, preventing minute peeling of the film, eliminating seizure of glass on the peeled surface, and extending the life of the mold significantly Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の光学素子成形用型の第1実施例を示す
縦断面図、第2図は本発明の光学素子成形用型の第2実
施例を示す縦断面図である。 1……型基材 2……混合層 4……Cr-N膜 5……Cr-C膜
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the optical element molding die of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the optical element molding die of the present invention. 1 ... mold base 2 ... mixed layer 4 ... Cr-N film 5 ... Cr-C film

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】Siを含有したセラミックスからなる型基材
とCr-N系膜またはCr-C系膜との間に、イオン注入により
Si酸化層、Si窒化層およびCr酸化物を含むCr窒化層から
なる混合層またはCr拡散層を中間層として形成したこと
を特徴とする光学素子成形用型。
1. A method according to claim 1, wherein a mold substrate made of ceramics containing Si and a Cr-N film or a Cr-C film are ion-implanted.
An optical element molding die, wherein a mixed layer comprising a Si oxide layer, a Si nitride layer and a Cr nitride layer containing a Cr oxide or a Cr diffusion layer is formed as an intermediate layer.
【請求項2】セラミックスからなる型基材とCr-N系膜ま
たはCr-C系膜との間に、Cr拡散層を中間層として形成し
たことを特徴とする光学素子成形用型。
2. An optical element molding die, wherein a Cr diffusion layer is formed as an intermediate layer between a mold base made of ceramics and a Cr-N-based film or a Cr-C-based film.
JP1225768A 1989-08-31 1989-08-31 Mold for optical element molding Expired - Fee Related JP2746430B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1225768A JP2746430B2 (en) 1989-08-31 1989-08-31 Mold for optical element molding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1225768A JP2746430B2 (en) 1989-08-31 1989-08-31 Mold for optical element molding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0388731A JPH0388731A (en) 1991-04-15
JP2746430B2 true JP2746430B2 (en) 1998-05-06

Family

ID=16834498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1225768A Expired - Fee Related JP2746430B2 (en) 1989-08-31 1989-08-31 Mold for optical element molding

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2746430B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002097029A (en) * 2000-09-22 2002-04-02 Olympus Optical Co Ltd Forming die for optical element
JP4753249B2 (en) * 2006-01-13 2011-08-24 株式会社神戸製鋼所 Mold for glass molding

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0388731A (en) 1991-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070040291A1 (en) Optical element forming mold and manufacturing method thereof
JP2746430B2 (en) Mold for optical element molding
US20020002844A1 (en) Press die for press forming of glass
JP3049132B2 (en) Manufacturing method of optical element molding die and optical element molding die
JP2732863B2 (en) Mold for optical element molding
JPH08133762A (en) Optical element forming die and its production
JPH0361617B2 (en)
JP2723144B2 (en) Mold for optical element molding
JP3255690B2 (en) Optical element molding die and manufacturing method
JPH11268920A (en) Forming mold for forming optical element and its production
JP2662285B2 (en) Mold for optical element molding
JPH08157224A (en) Optical element forming die and its production
JPH0445458B2 (en)
JPH02129035A (en) Mold for molding optical element
JPH02289433A (en) Optical device forming mold
JP2745145B2 (en) Bonding method for sputtering target
JPH11228153A (en) Press mold for glass forming
JP2003026429A (en) Glass molding die and production method therefor
JPH02221131A (en) Mold for molding optical element
JP2000072452A (en) Optical element molding die
JP2006347800A (en) Die for forming optical element
JPH0483723A (en) Forming mold for optical element
JPH03146428A (en) Mold for molding optical device
JPS61266324A (en) Member for holding and conveying glass material
JPH0826450B2 (en) Press molding die and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees