JP3857742B2

JP3857742B2 - ガラス製光学素子成形用型

Info

Publication number: JP3857742B2
Application number: JP04194896A
Authority: JP
Inventors: 健佐藤; 修中野; 研二岡村
Original assignee: Nippon Tungsten Co Ltd
Current assignee: Nippon Tungsten Co Ltd
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1996-02-28
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2016-02-28
Also published as: JPH09227139A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラレンズ、望遠鏡、プリズム等の各種ガラス製光学素子をプレス成形するための成形型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カメラレンズ、望遠鏡、プリズム等の各種ガラス製光学素子を研磨等の方法によらず、成形用の型を用いて加熱し、プレス成形することにより１工程で製造できるようになってきた。
【０００３】
そのプレス成形に用いる成形型の材料として、型本体の型部表面に耐熱性、耐酸化性、高熱伝導性、耐塑性変形性、加工性に優れ、ボイドのない材料である化学蒸着法により炭化珪素を被覆した材料が、多く提案されている。
【０００４】
その中で、ＣＶＤ法により形成したＳｉＣ膜を有するガラスレンズ成形用モールドを、前記レンズ成形に利用する技術として最初に開示されたものとして、特願昭５１−１０５３８２号公報に記載されている。そして、ＣＶＤ法により形成したＳｉＣ膜を有するガラスレンズ成形用モールドのＳｉＣ膜質を改良したものが、以下に示すようにその代表的なものとして３種類開示されている。
【０００５】
その一つとして、特願昭６１−１８６４６２号公報には、主として（１１１）面配向性を有するベータ炭化珪素膜を被着した成形型が開示されており、型の研削、研磨時にに引っかき傷を生じ難い効果があるとしている。
【０００６】
また、特願平４−３４７５０３号公報には、化学蒸着した炭化珪素の結晶面がミラー指数表示の（１１１）面と（２２０）面の両方に配向し、かつＸ線回折におけるピーク強度でその強度比が（２２０）面で２０〜９５％、（１１１）面で５〜８０％の範囲内で混在するものが開示されており、クラックがなく、平面は勿論、曲面を有する形状であっても容易に超平滑面を有し、表面硬度が高い耐久性に優れた複合部材を得ることができる旨記載されている。
【０００７】
さらに、特願平５−３３０３１６号公報には、炭化珪素化学蒸着層の結晶面が、ミラー指数表示の（２２０）面に強配向しているものが開示されており、その効果として極めて滑らかな成形面を容易にえることができ、熱歪の発生を抑制して成形型の耐久性を大幅に向上できるとしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記何れの場合も、その結晶の配向性が強くなるにつれ、また粒径が大きくなるにつれ、結晶の成長方向に垂直な向きの圧力に弱くクラックが入りやすい。また、粒子長が長くなるにつれ、結晶の成長方向に平行な方向からの圧力に弱く、この方向にクラックが入り易くなるという欠点がある。
【０００９】
本願発明において解決すべき課題は、化学気相蒸着法により形成した炭化珪素の成形面を有するガラス製光学素子成形用型における炭化珪素の結晶の成長方向性による特性のバラツキを解消することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、上記従来の炭化珪素の結晶をＸ線回折した結果、結晶の配向の傾向は、せいぜい表面から１０μｍの深さまでであって、膜内部の結晶や組織の状況は判らないこと、そして、ガラス製光学素子成形用型の寿命や性能を決定する主要因は、Ｘ線回折等に基づく膜の結晶配向性ではなく、結晶の粒径、結晶の長さ、結晶の成長方向等結晶組織であり、さらには、フリーカーボン、フリーシリコンの含有量であるという知見に基づいて完成した。
【００１１】
すなわち、結晶の粒径が小さくなるに従い、結晶の長さが短くなるに従いガラス製光学素子成形用型の寿命が長くなる傾向にある。また、結晶の成長方向がランダムな程スクラッチ強度や硬さが大きくなる傾向にあり、結晶の成長方向がランダムな程、研磨に時間がかかり表面粗さが粗くなる。炭化珪素化学蒸着膜の結晶の粒径、結晶の長さ、結晶の成長方向がガラス光学素子成形用型の性能を決定する主要因となり、ガラス製光学素子成形用型の加工性や寿命を向上させるために、以下の条件で炭化珪素化学蒸着膜が形成されなければならない。
【００１２】
ここで、結晶の成長方向とは、膜縦断面を研磨エッチングすることにより、粒界腐食により結晶粒の成長方向が判るが、基板に対して何度の方向に成長しているかを言う。
【００１３】
粒径について言えば、０．１μｍより小さくなると、研磨加工性は良くなるものの、粒界の占める割合が増加することになるので、粒界での粒子間の結合力が結晶内の原子同士の結合エネルギーより小さいことを理由として、硬さが低下し、型表面に傷が付きやすくなるので、少なくとも平均粒径は０．１μｍ以上なければならない。しかし、平均粒径が大きくなると、結晶粒は横からの圧力に対して弱く、粒内破壊を起こしてしまい、研削加工時に型表面部にクラックが入り易くなるので、２０μｍ以下でなければならない。
【００１４】
また、平均粒子長については、０．１μｍより小さいと硬さが小さくなる傾向があり、０．１μｍ以上なければならない。しかしながら、平均粒子長が長くなると、長さ方向の圧力に対して強度が弱くクラックが入り易い、また結晶の長さ方向に垂直な圧力に弱く、研削加工時にクラックが入り易くなるので、６０μｍ以下でなければならない。
【００１５】
上記の結晶の中でも、平均粒径に対する平均粒子長の比が１以上３以下となるものが結晶の長さ方向、結晶粒子に対して横からの圧力にも強く好適である。
【００１６】
また結晶の成長方向については、基材表面に対して、ランダムに成長したもの程破壊強度、硬度が高くなるが、研磨加工に時間がかかり、研磨加工面の表面粗さも粗くなる傾向にあり、結晶の成長方向としては基材表面に対して４５°以上であることが好ましい。
【００１７】
ここで、膜の結晶の成長方向は基材表面に対して４５°以上としているが、全ての結晶の成長方向がそろっている必要はなく、少なくともそれぞれが基材表面に対して４５°以上であり、組織的に見て均一な組織をしていれば破壊強度が強く、硬さは大きいが研磨時間は従来の材料より少なくて済み、精度の高い光学的鏡面が得られる。ここで均一な組織とは、縦断面、横断面の組織を顕微鏡で観察して見て、一単位と見い出せる部分が連続的あるいは規則性をもって現れるものを言う。また、結晶の成長方向が９０°に近づくにつれ、圧入抵抗が小さくなるので、押し込み硬さは小さくなり、研削、研磨の時間が短くなり、その上研磨面の面精度が良好で超精密な光学的鏡面が得られる。これに対して、膜の結晶の成長方向は基材表面に対して４５°以下に成長している結晶を含むと、研削時間がかかるだけでなく、レンズ成形に必要な光学的鏡面が得られない。その上、ボイドを含む膜となりやすい。
【００１８】
また、炭化珪素の結晶形は、アルファでも、ベータでも本発明のように結晶粒径、結晶長、結晶の成長方向を制御したものであればどちらでも本発明の効果を奏する。アルファ形であれば、膜は１０００°Ｃ以上２０００°Ｃ以下の高温領域で安定で、ガラス転移温度が１０００°Ｃ以上のガラス材料を成形するのに適している。また、ベータ形であれば、その表面硬さもアルファ形より大きく、ガラス転移温度が１０００°Ｃ以下のガラス材料を成形するのに適している。そして、基材として炭化珪素焼結体を使用する場合、その上に被覆する炭化珪素膜は基材の炭化珪素焼結体の結晶形は、格子定数が同じである方が膜と基材の界面での整合性（接合性あるいは密着性又は熱膨張性）の点で良いので、基材と膜の結晶形は同じ方が良い。すなわち、アルファ炭化珪素膜を被覆する場合にはアルファ炭化珪素焼結体を、ベータ炭化珪素膜を被覆する場合にはベータ炭化珪素焼結体を使用した方が良い。
【００１９】
また、基材が炭化珪素焼結体の場合、焼結助剤としてＡｌ₂Ｏ₃や稀土類元素酸化物等低融点、低沸点の物質あるいはハロゲン元素と反応しやすいものを使用しないものが良い。気化、分解揮発することによりガス化して膜中に取り込まれてボイド発生する等の不具合が生じるからである。そのため、本発明に用いる焼結助剤は硼素、炭素等の高融点物質を使用したものが良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、炭化珪素の化学蒸着膜の結晶の粒径を０．１μｍ以上２０μｍ以下とするので、研磨加工性も良く、硬さの低下もなく傷が付きにくい、また粒径が小さいので結晶粒子に対する縦、横からの圧力に強く粒内破壊を起こし難いので、研削加工時にクラックが入り難くなる。また、粒子径が小さいので、研磨加工面の表面粗さは小さく、ダイアモンド砥石による研磨だけでもＲ_maxで数ｎｍのオーダーまで短時間で研磨できる。
【００２１】
反応性イオンビームエッチング等の方法により、表面を加工すると、表面の粗さは、ＲＭＳ（平均表面粗さ）でÅオーダーの超精密な加工面を得ることができる。
【００２２】
また、平均粒子長を０．１μｍ以上６０μｍ以下にしているので、平均粒子長が０．１μｍより小さくないので、硬さの低下がなく型表面に傷が入りにくい、また平均粒子長を６０μｍ以下にしているので、長さ方向又は長さ方向に垂直な方向の圧力に対しても強くクラックが入りにくい。更に、平均粒径に対する平均粒子長の比を１以上３以下とすると、結晶の長さ方向、結晶粒子に対して横からの圧力にも強く好適である。また結晶の成長方向を基材表面に対して４５°以上にしているので、破壊強度、硬度も高いうえ、研磨加工にも時間がかからない。表面研磨精度も高く、表面粗さもＲＭＳ（平均表面粗さ）でÅオーダーの超精密な加工面を得ることができる。
【００２３】
本発明のガラス製光学素子成形型は、カーボン製の反応容器中で、１２００〜１８００°Ｃの温度で、１〜２００Ｔｏｒｒの圧力のもと、ＳｉＣｌ₄等の低沸点のＳｉ化合物、ＣＨ₄等の炭化水素、Ｈ₂，Ａｒを導入して、ガス流の形態としては層流から乱流の形態となる範囲で炭化珪素焼結体からなる基材にコーティングすることによって得られる。更に、上記により得られた本発明のガラス製光学素子成形型の上に、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の方法により硬質カーボン膜、グラファイト膜、ダイアモンドライクカーボン膜、または窒化硼素膜を被覆するとガラスと反応しにくく、離型性がよいガラス製光学素子成形型が得られる。
【００２４】
ガス流の形態を、ガス濃度が周期的に変化する脈流とすると、粒の長さを短くすることができる。ガスの濃度が過飽和の状態にあると、核の発生が優先的に起こり、結晶の成長には寄与しにくく、膜にはボイドができやすい。
【００２５】
ガス流の形態が脈流の状態にあると、ガス濃度が高い状態と低い状態が周期的に起こり、核の発生と結晶の成長が交互に起こり、本発明のように粒径が小さく、短い結晶からなる多結晶膜を得易い。ガス圧力が２００Ｔｏｒｒ以上になると、色々な方向の核の発生が見られ、できた膜も結晶の成長方向がランダムになり、結晶の成長方向は４５°より小さくなる傾向になる。２００Ｔｏｒｒより小さいと結晶の成長方向は４５°より大きくなる。ガスの流速が早い程、成長方向は４５°より大きくなる。流速を早くしてガス流の形態を層流から乱流の間になる条件で、炉内の圧力を１〜２００Ｔｏｒｒ、ガス流速１００ｍ／ｍｉｎ以上にすることにより、平均粒径が０．１μｍ〜２０μｍであり、平均粒子長が０．１μｍ〜６０μｍで結晶の成長方向が４５°以上であることを特徴とする本発明の化学蒸着による炭化珪素膜を形成することができる。
【００２６】
また、レンズモールド基材は、レンズ材料であるガラス材の成形温度がガラス転移温度より充分に高く液体状態に近い時は、予め、コーティング厚み分を考慮して薄く仕上げた形状に加工した状態のものにコーティングした方が良い。パスカルの法則に従い、圧力がレンズモールドの成形面に垂直に働くが、結晶の成長方向がマクロ的に見るとレンズモールドの成形面に垂直に成長していて、このように膜の結晶の成長方向と同じ方向に圧力が掛かる時が膜の強度が強いので、上記成形条件の時は基材の形状を膜厚分だけ薄く仕上げた形状のものを用いる方が良い。
【００２７】
しかし、ガラス材の成形温度がガラス転移温度より充分に高くなく、半溶融状態（固体の状態に近い）の時は、レンズ成形面は平面ではなく、成形時にレンズモールドの成形面に働く圧力は、パスカルの法則に従わず、成形面に垂直ではなく、プレス方向に垂直な面に垂直となるように働くので、基材の成形面をフラットな形状に加工し、その上にコーティングした方が良い。この理由も、上記と同様に膜の結晶の成長方向と同じ方向に圧力が掛かる時が膜の強度が強いことからである。
【００２８】
【実施例】
仕上げ寸法から３００μｍ薄めに仕上げた曲率半径が３０ｍｍの凹面と凸面を有する上下１対のβ−炭化珪素焼結体（焼結助剤１ｗｔ％Ｂ、１ｗｔ％Ｃ含有）からなるガラスレンズ成形型１５組をφ５００ｍｍ×１０００ｍｍの形状のカーボン製の反応容器中に載置し、カーボンヒーターを誘導加熱して炉内を加熱しながら、１３００〜１５００°Ｃの温度範囲に炉内温度を調節して、ＳｉＣｌ₄を５．５ｌ／ｍｉｎ、Ｈ₂を１５ｌ／ｍｉｎ、ＣＨ₄を５．９ｌ／ｍｉｎの割合で上記反応容器に導入し圧力を１００〜２００Ｔｏｒｒに調整して上記基材のガラス成形面に、５００μｍの膜厚で炭化珪素を被覆した。
【００２９】
そして、ダイヤモンド砥石の＃６００で約１９０μｍ研削後、ダイヤモンド砥石の＃２０００で、平均表面粗さが２０ｎｍまで表面を研磨した。そして、ダイヤモンド砥石の＃８０００で平均表面粗さが４〜７ｎｍになる迄表面を研磨加工して、凹面、凸面を一組としたガラス製光学素子成形用型を形成した。又、同時に、１０ｍｍ×１０ｍｍ×３ｍｍの形状の上記と同材質のベータ炭化珪素焼結体を、上記反応容器中で同時にコーティングした試料１５個を製作して、上記と同様にして、ダイヤモンド砥石による研磨により、表面の粗さが平均表面粗さで４〜７ｎｍになるまで研磨した。
【００３０】
これらの試料をレーザーラマン分光法により、膜中のフリーシリコン、フリーカーボンの含有を調査をしたが、いずれもこれらのピークが現れる波数の位置にこれらのピークは現れなかった。このように本発明の材料の膜中には、フリーシリコン、フリーカーボンは存在しないことが判った。
【００３１】
これらの試料のそれぞれ５個をダイヤモンドカッターで切断して、熱的なダメージを受けた組織を除去後、上記と同様に研磨後、ＨＮＯ₃−ＨＦ混合液中で１時間煮沸して、膜断面をエッチングし、粒界腐食を試み、結晶の平均粒径が０．１μｍ〜２０μｍで、平均粒子長が０．１から６０μｍで、結晶の成長方向が基板表面に対して４５°より大きい方向に成長していることがわかった。更に、これらの結晶組織を見ると、粗大粒がなく均一な組織をしていた。
【００３２】
比較例として、上記と同様に本発明と同材質のレンズモールド基材と１０ｍｍ×１０ｍｍ×３ｍｍの形状の調査用基材を１３００〜１４００°Ｃに加熱したＣＶＤ反応容器に載置して、ＳｉＣｌ₄を１０ｌ／ｍｉｎ、Ｈ₂を３０ｌ／ｍｉｎ、ＣＨ₄を１１ｌ／ｍｉｎの割合で上記反応容器に導入し、炉内の圧力が１５０〜２３０ＴｏｒｒとなるようにしてＳｉＣを被覆した。そして出来た試料について、本発明の試料と同様にして調査をしたが、圧力を１５０Ｔｏｒｒ、反応温度を１３５０°Ｃで形成したものは、（１１１）面に主として配向したものであるが、結晶の平均粒子径が３５μｍで平均結晶長が８０μｍであった。また結晶の成長方向は基材に対して４０°〜９０°であった（比較試料１と呼ぶ）。圧力が２００Ｔｏｒｒ、反応温度が１３５０°Ｃのものは、（１１１）面と（２２０）面に配向した結晶が混在した膜が得られた。その膜の断面について調査したが、結晶の平均粒子径が３０μｍで平均結晶長が８０μｍであった。また結晶の成長方向は基材に対して４０°〜９０°であった（比較試料２と呼ぶ）。また、圧力２３０Ｔｏｒｒ、反応温度１４００°Ｃで被覆したものは、結晶の平均粒子径が８０μｍで平均結晶長が５００μｍであった。また結晶の成長方向は基材に対して約９０°であり、（２２０）面に強配向したものであった（比較試料３と呼ぶ）。
【００３３】
比較試料１〜３について、レーザーラマン分光法により前記と同様に調査したが、比較試料１、２についてはフリーシリコンの存在を確認した。比較試料３については、フリーカーボンが存在していることを確認した。フリーシリコンがあると、酸化されやすくシリカとなってガラスレンズ成形時にガラスと付着しやすい。フリーカーボンがあると、ガラス材料中の酸素と反応し酸化され、ＣＯあるいはＣＯ₂となり、気化、揮発し、型表面が荒れてくるので問題がある。
【００３４】
膜の強度
曲率半径が０．２ｍｍのダイヤモンドコーンを圧子とし、荷重５００ｇ重で、本発明の材料と比較試料１〜３を１０ｍｍ／ｍｉｎのスクラッチ速度で５ｍｍの長さだけスクラツチした。そして、膜が上部で剥雛、脱落した時の荷重を膜の強度とした。この結果を表１に示す。この評価方法でわかることは、膜の研削、研磨加工時に型表面へのクラックの入りにくさあるいは、レンズ成形時にレンズ材料のガラスが型に付着して剥がす時に膜が乖離、脱落しにくいかの目安となる。この表からわかるように、本発明の材料は強度の面でも従来の材料の少なくとも２倍以上の剥離強度を有することがわかった。
【００３５】
【表１】

加工性
本発明の材料と、従釆の材料である比較試料１〜３とをダイヤモンド砥石の＃６００で約１９０μｍ研削した後、平均表面粗さが２０ｎｍまで＃３０００のダイヤモンド砥石で表面を研磨した後、ダイヤモンド砥石の＃８０００で平均表面粗さが４〜７ｎｍになるまで研磨加工したが、その加工時間と研磨加工面の最大表面粗さについて比較した。その結果を表２に示す。この結果を見てもわかるが、本発明の材料は、従来の材料より短時間で表面精度の良い研磨面が得られるだけでなく、最大表面粗さも従来の材料より小さいことがわかる。
【００３６】
【表２】

膜表面の硬さ
本発明の材料と、従来の材料である比較試料１〜３の膜表面の硬さを荷重として５００ｇ重をかけてヌープ硬さを測定したが、その結果を表３に示す。この表からわかることであるが、本発明の材料は従来の材料と比較しても硬さの大きい比較試料２の材料と同等であった。
【００３７】
【表３】

ガラスレンズ成形試験
本発明のレンズモールドと従来のレンズモールドである比較試料１〜３を使用して、ガラス材料として市販のホウケイ酸バリウム系ガラス（ＨＯＹＡ（株）製ＢａＣＤ１５、ガラス転移温度６５５°Ｃ）を用いて７００°Ｃ、窒素雰囲気中で５０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で連続２万ショットのレンズの成形を行い、連続プレス成形しその型寿命と型の状態を比較した。そしてその結果を表４に示す。この結果をみると、従来の材料である比較試料１は９８００ショットまでは成形可能であったが、それを超えると型にガラスが付着したり、型表面が粗れてきたり、膜上層部で剥離が発生する等の不具合が生じた。比較試料２についてみると、５３００ショット成形した時点で、型に傷が入ったり、型表面へのガラスの付着が発生した。比較試料３は、１６００ショット成形した時に膜に亀裂が発生して、膜の剥雛や傷の発生が顕著になってきた。しかしながら、本発明のレンズモールドは２万ショット成形しても型表面の粗れもなく、そのまま連続して成形できる状態にあった。
【００３８】
【表４】

また、本発明のレンズモールドの表面にイオンプレーティング法およびＣＶＤ法により１００ｎｍ〜１μｍの膜厚の硬質カーボン膜、グラファイト膜、ダイアモンドライクカーボン膜、または窒化硼素膜を被覆した試料を作成したが、本発明のレンズモールドは粒径が２０μｍ以下であり、結晶の成長方向が４５°以上であるので、被覆する膜との整合性が良く、密着強度が大きい。また本発明のレンズモールド基材表面に成長した膜は平滑でガラス材料との離型性がよい。
【００３９】
反応温度１６００〜１８００°Ｃでα−ＳｉＣ膜を形成した試料についても、粒径、粒子長および結晶の成長方向を本発明の範囲に調整したものは、前記本発明のβ−ＳｉＣ膜のものと同様の効果を奏した。さらにα−ＳｉＣ膜を使用した、本発明のレンズモールドについてもその上にイオンプレーティング法およびＣＶＤ法により硬質カーボン膜、グラファイト膜、ダイアモンドライクカーボン膜、または窒化硼素膜を被覆した試料を作成したが前記本発明のβ−ＳｉＣ膜上に前記離型膜を被覆したものと同様の効果を奏した。
【００４０】
α−ＳｉＣ膜を使用したものは１０００°Ｃ以上の高温での成形が必要となる高融点のガラス材料や石英ガラスレンズ成形に有利である。β−ＳｉＣ膜を使用したものを１０００°Ｃ以上の成形温度で使用すると、相変態によりα変態を徐々に起こし、体積変化により膜に亀裂が入ったり、破壊を起こしたりするのでα−ＳｉＣ膜が有利である。
【００４１】
また、β−ＳｉＣ、α−ＳｉＣ膜を利用した本発明の型については、膜を構成する結晶の平均粒子径に対する平均粒子長の比が１以上３以下のものは、特に寿命、膜の剥離強度、硬さにおいて優れており、傷がつきにくく、膜の脱落も発生しない。
【００４２】
ここでは、ＳｉＣ膜のＳｉ源として、ＳｉＣｌ₄を使用したが、これらのほかＳｉＨ₄やＳｉ₂Ｈ₆の誘導体を用いれば、ＳｉＣｌ₄を使用するよりも膜厚の基材の各部位によるばらつきを小さくすることができ、膜や界面にハロゲンが取り込まれないので膜と基材との密着強度を大きくすることができる。また、より平滑な面を得ることができる。特に、炭化水素基で置換したものを用いると、自己分解によりＳｉＣが再構築されるので好適である。
【００４３】
また、Ｃ源としては、ＣＨ₄の他、Ｃ₂Ｈ₆、Ｃ₃Ｈ₈、Ｃ₄Ｈ₁₀等のアルカンあるいはシクロアルカン、Ｃ₂Ｈ₂等のアルキンあるいはシクロアルキン、またはこれらの誘導体やＣ₂Ｈ₄等のアルケンやベンゼン、ナフタレン、アントラセン等のシクロアルケンまたはこれらの誘導体がＣ源として使用できる。
【００４４】
その他、本発明のＣＶＤ−ＳｉＣ膜材料は、レーザーミラーをはじめウエハー搬送治具、半導体製造関連部材や熱衝撃、機械的強度が必要なシールリング等の用途にも使用できる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によって以下の効果を奏することができる。
【００４６】
（１）膜の強度が強く、ガラスレンズの成形個数が多くても膜に傷やクラックが入ったり、剥離、脱落を生ぜず型寿命が長い。
【００４７】
（２）従来の材料と比較すると、研磨によって面精度の良い光学的鏡面が得られる。
【００４８】
（３）従来の材料より、表面の硬さが大きい。
【００４９】
（４）光学的鏡面を得るのに研磨時間が従来のものより短い。
【００５０】
（５）α−ＳｉＣ膜を使用した本発明の成形用型は、１０００°Ｃ以上のガラス転移温度を有するガラス材料の成形に対して高寿命を呈し、好適である。

Claims

上型と下型のそれぞれの成形面が化学気相蒸着法により形成した炭化珪素からなるガラス製光学素子成形用型において、
前記炭化珪素の結晶粒子が、
０．１μｍ以上２０μｍ以下の平均粒子径と、
０．１μｍ以上６０μｍ以下の平均粒子長と、
基板表面に対して４５°より大きい結晶の成長方向を有することを特徴とするガラス製光学素子成形用型。
請求項１記載の平均粒径に対する平均粒子長の比が１以上３以下であることを特徴とするガラス製光学素子成形用型。
請求項１または請求項２に記載の炭化珪素の結晶形がアルファ炭化珪素又はベータ炭化珪素であることを特徴とするガラス製光学素子成形用型。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の炭化珪素の上に硬質カーボン膜、グラファイト膜、ダイアモンドライクカーボン膜または窒化硼素膜を被覆したことを特徴とするガラス製光学素子成形用型。