JPH04170502A - 回折格子の作製方法 - Google Patents

回折格子の作製方法

Info

Publication number
JPH04170502A
JPH04170502A JP29797790A JP29797790A JPH04170502A JP H04170502 A JPH04170502 A JP H04170502A JP 29797790 A JP29797790 A JP 29797790A JP 29797790 A JP29797790 A JP 29797790A JP H04170502 A JPH04170502 A JP H04170502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffraction grating
mold
press
glass
line
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.)
Pending
Application number
JP29797790A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Umetani
誠 梅谷
Kiyoshi Kuribayashi
清 栗林
Hideto Monju
秀人 文字
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP29797790A priority Critical patent/JPH04170502A/ja
Publication of JPH04170502A publication Critical patent/JPH04170502A/ja
Pending 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
    • C03B11/082Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses having profiled, patterned or microstructured surfaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/40Product characteristics
    • C03B2215/41Profiled surfaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/40Product characteristics
    • C03B2215/41Profiled surfaces
    • C03B2215/412Profiled surfaces fine structured, e.g. fresnel lenses, prismatic reflectors, other sharp-edged surface profiles

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、耐久性の良いガラス表面に微細加工を施し、
信頼性の良い高精度な回折格子を容易に作製する方法に
関する。
従来の技術 従来、高精度な回折格子を作製する方法として、高精度
なルーリングエンジンを用いて、直接、平面ガラス板に
アルミニウム(ム1)などの金属を蒸着した面上に、ダ
イヤモンドツールを押えつけて等間隔に溝を形成する方
法やレジスト上に等間隔テ他ルシストをラインアンドス
ペースパターンに形成し、物理的にエツチングを行って
、のこぎり歯状にレジストヲ加工する方法(r NIK
KKIMECHANICAL J 1986.6.17
 、 p、85)や、特願昭62−331972号に示
されているように、ホログラム露光によって感光性樹脂
を回折格子形状にし、現像後、樹脂上にアルミニウムな
どの金属を蒸着して反射型ホログラフィック回折格子を
作製する方法が検討されている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の方法では一つの回折格子を作製す
るのに非常に長い時間全必要とし、さらに、高精度のも
のを再現性良く作製することが困難であった。ま念、作
製した回折格子はいずれも軟らかい材料に回折格子形状
を刻んでいるために、耐久性にも間萌があっto 本発明は上記課題に鑑み、物理的手法を用いてプレスガ
ラス用平面金型の表面に所望の形状を刻み込むことによ
って回折格子用のプレス成形用金型全f¥製し、該金型
を用いてガラス全プレス成形することによって、高精度
で耐久性の良い回折格子を作製することを目的としてい
る。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明ではプレスガラス用
平面金型の表面にラインアンドスペースパターンのマス
クを形成して、ドライエツチングによってプレスガラス
用平面金型の表面に回折格子形状を形成することによっ
て回折格子のプレス成形用金型を作製し、該金型を用い
てガラスをプレス成形する。
作用 本発明は上記した方法によって、容易に所望の形状の高
精度で高強度な回折格子のプレス成形用金型を作製し、
核金型を用いてガラスをプレス成形することによって、
高精度で耐久性の良い回折格子の作製全可能としたもの
である。ま念、マスクの厚みおよびラインアンドスペー
スパターンの線幅によって、回折格子形状を制御するこ
とができるので、再現性良く同じ形状の回折格子用のフ
レス成形用金型を容易に得ることを可能としたものであ
る。
実施例 実施例1 以下、本発明の一実施例を図面全5照しながら説明する
厚さ6mm、縦a(+mm、横30mInのチタンナイ
トライド(TiN ) を主成分とするす−ノット基板
の表面をダイヤモンド砥粒を用いて鏡面に研磨した後、
白金−イリジウム−タンタル(Pt−Ir−Ta)合金
薄@をスパッタリング法によって、約5μmの厚みで成
膜し、プレス成形用平面金型を作製した。この平型の上
にポリメチルメタクリレート(PMMム)系のレジスト
ヲ塗布し、電子ビーム露光装置によって、段差2μm、
線幅0.5μm、ピッチが1.0μmのラインアンドス
ペースパターンを形成した。このときの金型の断面形状
を第1図に示す。第1図において、11はレジスト、1
2はPt−Ir−Ta合金薄膜、13はT1Ni主成分
とするサーメット基板である。
第1図の状態の金型を第2図に示すECR(電子サイク
ロトロン共鳴)フ”ラズマイオンシャワーエッチング装
置にイオン源に対して直角にセットし、CHF 3 ガ
スによってエツチングし、断面形状を観測した結果、第
3図に示すように、レジストがすべてエツチングされた
時点の形状は、段差が1.0μmでピッチが1.0μm
の波状の回折格子がPt−Ir−Ta合金薄膜に形成さ
れていることがわかる。第2図において、21はイオン
引き出し電極、22v′iイオン源、23はシャッター
、24は基板ホルダー、26は排気系である。第3図に
おいて、31はPt −Ir −Ta合金薄膜、32は
TiNを主成分とするt−ノット基板である。
又、イオン源に対して金型全45°傾けてセットすると
、第4図に示すようなサーフィンウェーブ形状の回折格
子が得られた。第4図において、41はPt −Ir−
Ta合金薄膜、42ばTiN f主成分とするサーメッ
ト基板である。
さらに、同一ピッチのラインアンドスペースノくターン
のレジストの線幅を変化させたときの金型表面に形成で
きる回折格子形状を第6図から第7図に示す。第6図に
示した回折格子は、ラインとスペースの線・隔の比率が
4:1である。第6図:dl:1、第7図は1:4であ
る。第6図、第6図、第7図において、61.61.7
1はPt−Ir−Ta合金薄膜、62.62.72はT
iN全主成分とするサーメット基板である。このように
、ラインとるペースの線幅の比率を変化させることによ
って、種々の形状の回折格子のフ゛レス成形用金型を作
製することができる。従って、本発明の方法によって、
所望の形状の回折格子用金型を容易に作製することがで
きるようになった。
次に、以上のようにして作製した金型で平板ガラスをプ
レス成形して、ガラス表面に回折格子を作製する方法に
ついて例を示す。
実施例2 第4図、第6図、第6図、第7図に示した本発明の回折
格子用金型を上型に、そして、TiN v−ノットを母
材とし平面に研磨し、保護膜としてPt −工r −T
a  合金薄膜をコーティングした平型を下型にして、
第8図に示したプレス成形機にセットした。第8図にお
いて、811d上型用固定ブロツク、82は上型用加熱
ヒーター、83は上型、84は平板ガラス、86は下型
、86は下型用加熱ヒーター、87は下型用固定ブロッ
ク、88は上型用熱電対、89は下型用熱電対、810
はフ。
ランジャー、811は位置決め用セン?−1812はス
トッパー、813は覆いである。
続いて、酸化鉛(pbo)7o重量%、シリカ(SiO
) 27重量%及び残シが微愈成分から成る2omm角
、厚さ2mmの平板ガラス84を下型86の上に置き、
その上に上型83を置き、そのまま520’Cまで昇温
し、窒素雰囲気で約40 kg / ctiのプレス圧
力で2分間プレスした。その後、そのままの状態で上下
の型を300℃まで冷却して、プレス成形されたガラス
製回折格子を型から取シ出して、成形の工程を完了する
以上の工程を繰り返して、10000回目のプレス終了
時に、上型83を7”レス成形機より取り呂してプレス
面り状態を光学顕微鏡で観察し、その時のプレス面の表
面粗さ(RMS値、人)を測定して、金型精度の評価を
行った。以上のプレス試・験の結果を第1表に示した。
第1表 プレス試験結果 第1表よシ明らかなように、いずれの金型も10000
回プレスを行っても表面粗さ(RMS値)は、プレス前
の表面粗さとほとんど変わらず、形状変化もまったく認
められなかった。従って、非常に耐久性の良い、高精度
な回折格子用プレス成形金型が本発明によって得られる
ようになったことがわかる。
続いて、得られた回折格子の評価を行った例について示
す。
実施例3 第4図、第5図、第6図、第7図に示した本発明の回折
格子用金型を用いて、平板ガラスをプレス成形した。こ
のプレス成形後のガラス平板に、反射膜として、金薄膜
を蒸着法によって成膜した。
このようにして作製した反射型回折格子の回折効率をリ
トロ−角30.3°で測定した。それぞれ回折効率の測
定は、1個目、10個目、100個目、1000個目お
よび10000個目の回折格子について行った。これら
の回折格子の回折効率の測定結果を第2表に示した。
第2表各金型で作製しf?:、回折格子の回折効率第2
表より明らかなように、各金型を用いてプレス成形を行
った回折格子とも、10000個目のプレス成形後でも
1個目のものとほとんど変化がなく、非常に高精度に金
型形状が転写され、再現性も極めて良好であることがわ
かる。従って、本発明により、信頼性の非常に高いガラ
ス製回折格子を再現性良く、容易に量産化できるように
なった。
なお、実施例1、実施例2および実施例3において、金
型としてTiNを主成分とするサーノy)基板を母材と
しプレス面にPt−Ir−TIL合金薄膜を形成したも
のを作製し、プレス成形に用いたが、母材にwe全主成
分とする超硬合金またはric、Cr5G2あるいはム
1203を主成分とするサーメットを用い、該母材の表
面にPt、pa、Ir、Rh、Os、Ru、Re、WS
 Taのうち、少なくとも一種類似上の金属を含む合金
薄膜をコーティングした構成の金型を用いてガラスをプ
レス成形しても同様の結果が得られた。
発明の効果 プレスガラス用平面金型の表面にラインアンドスペース
パターンのマスク全形成して、ドライエツチングによっ
て平面金型表面に回折格子形状を形成することによって
、高精度で耐久性の良い回折格子のプレス成形用金型を
容易に作製することが可能となった。
ブレスガラス用平面金型の表面に形成したマスクの厚み
およびラインアンドスペースパターンの線幅ヲ変化させ
て、エツチングすることによって、回折格子のプレス成
形用金型の回折格子形状を制御することを可能とした。
プレスガラス用平面金型の表面にラインアンドスペース
パターンのマスクを形成して、ドライエツチングによっ
て平面金型表面に回折格子形状を形成することによって
作製した回折格子のプレス成形用金型を用いてガラスを
加熱加圧成形することにより、信頼性の高いガラス製回
折格子を再現性良く安価に量産することが可能になった
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるドライエツチング前
のプレス成形用平面金型にレジストでラインアンドスペ
ースパターンを形成した状態の断面図、第2図は本実施
例に用い念エツチング装置の概略図、第3図、第4図、
第6図、第6図および第7図は本発明の方法によって作
製した回折格子用プレス成形金型の断面図、第8図(は
本実施例で用いたプレス成形機の概略図である。 11・・・・・・レジスト、12・・・・・Pt −I
r −Ta合金薄膜、13・・・・・・TiNを主成分
とするサーメット基板。 艶さ 気り 法                     −フ第
 3 図 第5図

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プレスガラス用平面金型の表面にラインアンドス
    ペースパターンのマスクを形成して、ドライエッチング
    によって平面金型表面に回折格子形状を形成することを
    特徴とする回折格子のプレス成形用金型の作製方法。
  2. (2)プレスガラス用平面金型の表面にラインアンドス
    ペースパターンのマスクを形成して、ドライエッチング
    によって平面金型表面に回折格子形状を形成したことを
    特徴とする回折格子のプレス成形用金型。
  3. (3)プレスガラス用平面金型の表面にラインアンドス
    ペースパターンのマスクを形成して、ドライエッチング
    によって平面金型表面に回折格子形状を形成した回折格
    子のプレス成形用金型を用いてガラスを加熱加圧成形す
    ることを特徴とする回折格子の作製方法。
  4. (4)プレスガラス用平面金型の表面にラインアンドス
    ペースパターンのマスクを形成して、ドライエッチング
    によって平面金型表面に回折格子形状を形成した回折格
    子のプレス成形用金型を用いてガラスを加熱加圧成形し
    たことを特徴とする回折格子。
  5. (5)マスクの厚みおよびラインアンドスペースパター
    ンの線幅によって、エッチング後の回折格子形状を制御
    することを特徴とする請求項1記載の回折格子のプレス
    成形用金型の作製方法。
  6. (6)マスクの厚みおよびラインアンドスペースパター
    ンの線幅によって、エッチング後の回折格子形状を制御
    したことを特徴とする請求項2記載の回折格子のプレス
    成形用金型。
  7. (7)プレスガラス用平面金型として、母材にはタング
    ステンカーバイド(WC)を生成分とする超硬合金また
    はチタンナイトライド(TiN)、チタンカーバイド(
    TiC)、クロムカーバイド(Cr_3C_2)あるい
    はアルミナ(Al_2O_3)を主成分とするサーメッ
    トを用い、該母材の表面に白金(pt)、パラジウム(
    Pd)、イリジウム(Ir)、ロジウム(Rh)、オス
    ミウム(Os)、ルテニウム(Ru)、レニウム(Re
    )、タングステン(W)、タンタル(Ta)のうち、少
    なくとも一種類以上の金属を含む合金薄膜をコーティン
    グした構成の金型を用いることを特徴とする請求項1記
    載の回折格子のプレス成形用金型の作製方法。
  8. (8)プレスガラス用平面金型として母材にはWCを生
    成分とする超硬合金またはTiN、TiC、Cr_3C
    _2あるいはAl_2O_3を主成分とするサーメット
    を用い、該母材の表面にPt、pd、Ir、Rh、Os
    、Ru、Re、W、Taのうち、少なくとも一種類似上
    の金属を含む合金薄膜をコーティングした構成の金型を
    用いることを特徴とする請求項2記載の回折格子のプレ
    ス成形用金型。
JP29797790A 1990-11-01 1990-11-01 回折格子の作製方法 Pending JPH04170502A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29797790A JPH04170502A (ja) 1990-11-01 1990-11-01 回折格子の作製方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29797790A JPH04170502A (ja) 1990-11-01 1990-11-01 回折格子の作製方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04170502A true JPH04170502A (ja) 1992-06-18

Family

ID=17853545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29797790A Pending JPH04170502A (ja) 1990-11-01 1990-11-01 回折格子の作製方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04170502A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5405652A (en) * 1992-07-21 1995-04-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing a die for use in molding glass optical elements having a fine pattern of concavities and convexities
JP2000231011A (ja) * 1999-02-09 2000-08-22 Sharp Corp 光学素子およびその製造に用いるスタンパ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57112705A (en) * 1980-12-29 1982-07-13 Shimadzu Corp Manufacture of holographic grating
JPH02199402A (ja) * 1989-01-30 1990-08-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回折格子のプレス成形用金型の作製方法および回折格子の作製方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57112705A (en) * 1980-12-29 1982-07-13 Shimadzu Corp Manufacture of holographic grating
JPH02199402A (ja) * 1989-01-30 1990-08-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回折格子のプレス成形用金型の作製方法および回折格子の作製方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5405652A (en) * 1992-07-21 1995-04-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing a die for use in molding glass optical elements having a fine pattern of concavities and convexities
JP2000231011A (ja) * 1999-02-09 2000-08-22 Sharp Corp 光学素子およびその製造に用いるスタンパ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4842633A (en) Method of manufacturing molds for molding optical glass elements and diffraction gratings
JP3147481B2 (ja) ガラス製回折格子の成形用金型及びその製造方法及びガラス製回折格子の製造方法
JPH0634805A (ja) 回折格子のプレス成形用型及びその作製方法ならびに回折格子の作製方法
TW200523668A (en) Manufacturing method for exposure mask, generating method for mask substrate information
US6030851A (en) Method for overpressure protected pressure sensor
JPH1148258A (ja) 光学レンズに回折面をモールディングするための工具及びその製造方法
JPH02199402A (ja) 回折格子のプレス成形用金型の作製方法および回折格子の作製方法
JPH04170502A (ja) 回折格子の作製方法
JPH03242333A (ja) 光学素子のプレス成形用金型の作製方法及び光学素子の作製方法
JPH01218808A (ja) 光学素子のプレス成形用金型の作製方法
JP3134583B2 (ja) 光学ガラス素子のプレス成形用型及びその製造方法
JP2641192B2 (ja) 微細パターンを表面に有するガラス光学素子の製造方法
JP2973534B2 (ja) ガラス成形用金型の製作方法
JPS60264330A (ja) 光学ガラス素子のプレス成形用型
JPH0725628A (ja) 微細光学ガラス素子の成形用金型及びその製造方法
JPH08227007A (ja) 物体の表面形状生成方法および金型の製造方法
JP4382392B2 (ja) 成形金型の製造方法
JPH07149528A (ja) マイクロレンズアレイの成形用型及びその製造方法並びにマイクロレンズの製造方法
JP4775024B2 (ja) 成形部品の製造方法
JP4554835B2 (ja) ガラス用成形型及びガラス成形製品の製造方法
JPH10231129A (ja) プレス成形用金型及びこの金型によるガラス成形品
JPH05313003A (ja) レンズアレイの成形金型およびそれを用いたレンズアレイの製造方法
JPH06144850A (ja) 光学ガラス素子の成形用金型並びに光学ガラス素子の成形方法
JPH07146405A (ja) レプリカ回折格子
CN101182099A (zh) 具有微结构的玻璃模造模仁的制作方法及玻璃模造模仁