JPH01270528A - 光学素子成形用型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

〔従来の技術〕

一般に、光学素子の製造方法としては、例えば特公昭５
５−１１６２４号公報に開示されるように、光学ガラス
を加熱プレスする方法が知られている。

かかる加熱プレスにより光学素子を製造する場合、特に
成形用型は良好な離型性を有することが必要である。こ
の離型性は、成形用型の成形面に用いた材料の高温にお
ける耐酸化性に依存する。耐酸化性が低いと、高温に加
熱されたガラスとの接触によって容易に酸化されてしま
い、酸化物同士の親和力によってガラスが付着し易くな
るのである。

そこで、従来、例えば特開昭６２−１６７２２９号公報
に開示されるように、成形用型基材の成形面に窒素ホウ
素膜を形成し、高温における耐酸化性を向上させたもの
が用いられている。窒化ホウ素膜は、立方晶若しくは六
方晶またはこれらと同じ結合形態を持ちながら明確な結
晶粒を形成しない非晶質という三つの結晶形態で存在す
る。そして、これらどの結晶形態であっても、窒化ホウ
素膜は、高温において化学的に安定で、特に耐酸化性の
点で優れている。したがって、成形面に窒化ホウ素膜を
形成した成形用型は、極めて離型性が良好である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の光学素子成形用型では、成形用型基
材と窒化ホウ素膜との密着性に問題があった。特に、カ
メラ用レンズのように大径の光学素子を成形する場合に
あっては、上記問題が顕著であった。例えば、超硬合金
からなる成形用型基材の成形面に窒化ホウ素膜を形成し
た成形用型により、光学ガラスを成形したところ、約１
００シヨツトで数１００μｍの大きさで膜剥離を生じて
しまった。

一般に、膜の密着性は、付着力と膜の内部応力という二
つの要因で考えられる。ここで、内部応力については、
膜自体に関することであるので、膜厚や成膜条件等によ
って減少することが可能であるが、付着力については、
膜と成形用型基材との材料によって決定されてしまう。

窒化ホウ素膜は、上記付着力が弱く、膜剥離を生じてし
まったのである。

本発明は、かがる従来の問題点に鑑みてなされたもので
、窒化ホウ素膜の密着性が良好で、型寿命の長い光学素
子成形用型を提供することを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、光学素子成形用
型の成形用型基材の成形面に、チタンとアルミニウムと
からなる合金または酸化ケイ素の中間薄膜を形成し、こ
の中間薄膜の上に窒化ホウ素膜を形成した。

〔作用］ 上記構成の光学素子成形用型においては、中間薄膜は、
成形用型基材の成形面における表面エネルギーを高める
働きをする。一般に、膜を形成しようとする面の表面エ
ネルギーが高いと、膜はその面に対して濡れ性が向上し
、強固に付着する。

したがって、本発明においては、中間薄膜を形成するこ
とによって、窒化ホウ素膜の何着力が大きくなる。

また、」二記中間薄膜は、成形用型基材との密着性が良
好である。

したがって、窒化ホウ素膜は、成形用型基材に極めて強
固に密着し、剥離することがなくなる。

〔実施例〕

（第１実施例） 第１図に示すように、直径１４　ｍｍ　、高さ３２ｍｍ
の超硬合金からなる円柱体を用意し、その円柱体の一方
の端面を切削加工と研磨加工により凹面に加工して成形
面１ａを形成し、成形用型基材１を形成した。成形面１
ａにおける仕上がりの表面粗さは、平均３　／１００μ
ｍとした。次に、チタンとアルミニウムとをそれぞれ５
’Ｏａｔ％ずっ含有する合金をターゲットとじて、成形
用型基材１の成形面１ａにイオンビームスパッタ法によ
り膜厚約１０００人の中間薄膜２を形成した。そして、
さらにこの中間薄膜２の上に、ホウ素をターゲンＩ・と
じて窒素のイオンビームを用いたイオンビームスパッタ
法により、膜厚約３０００人の窒化ホウ素膜３を形成し
、成形用型４を得た。

このようにして得られた本実施例の成形用型４の耐久性
を評価するために、第２図に示すような成形装置に一対
の上記成形用型４を組込んで、成形を行った。

第２図に示す成形装置は、一対の成形用型４を同一軸線
上に対向配置し、これら成形用型４は、図示を省略した
駆動装置により接近離反自在に設（すられている。また
、各成形用型４の外周には、それぞれヒータ５が巻装さ
れている。さらに、成形用型４間の側方には、搬送部材
６が水平方向に移動可能に設けられている。搬送部材６
は、その先端にガラス素材■の周辺部を支持するコ字状
の載置部６ａが形成されており、ガラス素材７を成形用
型４間に搬送自在に設けられている。

第２図に示す成形装置により、直径２０ｍｍ、厚さ３ｍ
ｍのガラス素材（光学ガラス）７を、ガラス素材温度７
２０°Ｃ２型温度５２０°Ｃとしてプレス成形した。

かかる成形を１０００ショノＩ−以」二行ったが、１０
００シヨソ（−を越えても成形用型４の表面には何ら変
化がなく、窒化ホウ素膜３の剥離も生じずに良好なプレ
ス成形を行うことができた。

（第２実施例） 第２図に示すように、第１実施例と同様にして成形用型
基材１を形成した。次に、成形用型基材１の成形面１ａ
に、Ｒｆマグ不トロンスパンタ法により酸化ケイ素から
なる中間薄膜８を膜厚約３０００人で形成した。さらに
、この中間薄膜８の上に、第１実施例と同様にして、膜
厚約３０００人の窒化ホウ素膜３を形成し、成形用型９
を得た。

このようにして得られた本実施例の成形用型９を、第２
図に示す成形装置に組込んで、第１実施例と同様の条件
で成形を行った。その結果、本実施例の成形用型９も、
１０００シヨツトを越えても型表面に何ら変化がなく、
窒化ホウ素膜３の剥離は生じなかった。

（第３実施例） 第１実施例と同一形状、同一寸法にして、炭化ケイ素か
らなる成形用型１０を形成した。次に、成形用型１０の
成形面ＬＯａに、第２実施例と同様にして膜厚約３００
０人の酸化ケイ素の中間薄膜８を形成した。さらに、こ
の中間薄膜８の上に、ホウ素をターゲットとしてアルゴ
ンおよび窒素の混合ガスを用いてＲｆマグネトロンスパ
ッタ法により、膜厚約３０００人の窒化ホウ素膜１１を
形成し、成形用型１２を得た。

このようにして得られた本実施例の成形用型１２を、第
２図に示す成形装置に組込んで、第１実施例と同様の条
件で成形を行った。その結果、本実施例の成形用型１２
も、１０００シヨツトを越えても型表面に何ら変化がな
く、窒化ホウ素膜１１の剥離は生しなかった。

なお、以上の各実施例は、カメラ用のレンズのように、
大径の光学素子を製造する場合について説明したが、本
発明はかかる実施例に限定されるものでなく、例えばコ
ンパクトディスクの光ピツクアップ用レンズのような小
径の光学素子を製造する場合にも有効である。

〔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、成
形用型基材の成形面に、チタンとアルミニウムとからな
る合金または酸化ケイ素の中間薄膜を形成し、この中間
薄膜の上に窒化ホウ素膜を形成したので、窒化ホウ素膜
が剥離を生じることがなく、型寿命が著しく長くなる。

【図面の簡単な説明】

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図は第１図に示す成形用型を組込んだ成
形装置の概略斜視図、第３図は本発明の第２実施例を示
す縦断面図、第４図は本発明の第３実施例を示す縦断面
図である。 １．１０・・・成形用型基材 ｌａ、　１０ａ・・・成形面 ２．８・・・中間薄膜 ３．１１・・・窒化ホウ素膜 ４．９．１２・・・成形用型 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）成形用型基材の成形面に、チタンとアルミニウム
   とからなる合金または酸化ケイ素の中間薄膜を形成し、
   この中間薄膜の上に窒化ホウ素膜を形成したことを特徴
   とする光学素子成形用型。