JPH0437615A - 光学素子成形用型及びその製造方法 - 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、レンズ、プリズム等のガラス製光学素子を、
ガラス素材のブレス成形により製造するのに使用される
型及びその製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 研磨工程を必要としないでガラス素材のブレス成形によ
ってレンズを製造する技術は従来のレンズの製造に於て
必要とされた複雑な工程をなくし、簡単かつ安価にレン
ズを製造することを可能とし、近来、レンズのみならず
プリズムその他のガラス製光学素子の製造に使用される
ようになってきた。

このようなガラスの光学素子のブレスに使用される型材
に要求さする性質としては、硬さ、耐熱性、離型性、鏡
面加工性等に優れていることが挙げられる。従来、この
種の型材として金属やセラミックス及びそれらをコーテ
ィングしたものとして特開昭４９−５１１２、特開昭５
２−４５６１３、特開昭６０−２４６２３０を初めとし
、数多くの提案がされている。しがし、これらの型及び
コーテイング材は、酸化し易い物質であったり、成形品
であるガラスとの融着やガラス面に曇りを生ずる等光学
ガラスの型材やコーテイング材として適当ではなかった
。

［発明が解決しようとする課題］ これに対し、■近は上記の物質よりもガラスとの化学反
応が起こりにくく、酸化にもある程度強（、大きな硬度
を持つダイヤモンド（特開昭６１−１８３１３４．特開
昭６ｌ−２４２９２２）及びダイヤモンド状炭素膜（ｌ
カーボン膜あるいは硬質炭素膜とも呼ばれる。）（特開
昭６１−１８３１３４、特開昭６１−２８１０３０、特
開昭６４−８３５２９）が提案されでいる。あるい（ナ
ス、ダイヤモンド、グラファイト、アモルファス状カー
ボンからなる膜（特開平１−３０１８６４）が提案され
ている。

これらの膜のうち、先ず、ダイヤモンドは、ガラス成形
に必要な硬度、イし学的安定性という条件は叢もよくみ
たしているが、気相法によって合成される薄膜ダイヤモ
ンド膜の表面は、少なくとも数千人程の凹凸を有してお
り、このままでは面精度の要求されるガラス成形用型材
としては用いることができない。特開昭６］−１８３１
３４及び特開昭６１−２４２９２２に開示されているイ
オンビームスパッタ法によるダイヤモンドも例外ではな
く、凹凸を有しており、敢乱用のガラス成形型としては
よいが、光学レンズ等には不向きである。

一方、ダイヤモンド状炭素膜、１−カーボン膜、硬質炭
素膜という提案もいくつかなされているが、ダイヤモン
ド状炭素膜、１−カーボン膜、硬質炭素膜という用語は
非常に曖昧であり、これらの用語の差は明確ではな（、
物質の構造とこれらの用語の間にｌ対ｌの対応があるわ
けではない。例えば、ダイヤモンド状炭素膜とよばれる
膜は、Ｃ°イオンビーム法、グラファイトのイオンビー
ムスパッタ法、グラファイトの光分解１１：、、炭素含
有有機化合物の分解＃１積法及び分解イオンを加速し堆
積させるイオンビーム法等々様々な方法で形成すること
ができるか、各方法で作られた膜の構造はグラファイト
、ダイヤモンド、炭素の単結合及び多重結合を様々な割
合で含有し、更に又、炭素原子以外に水素原子、酸素原
子、窒素原子等を含んでいる場合さえある。従って、−
言でダイヤモンド状炭素月―とか］−カーボン膜と枡、
しても他の方向から見れば、それはダイヤモンド状炭素
膜とかｉ−カーボン膜ではな（、昔なからに存在する高
分子重合膜を指していることさえある。従って、これら
の月莫をコートした型＋１を用いて光学ガラスの成形を
行なってみると、ガラスとの反応、成形ガラス表面の状
態、成形後型表面の状態は様々である。例えば、特開昭
６１−１８３１３４に公開されているイオンビームスパ
ッタ法によるダイヤモンド状炭素膜は、スパッタガスの
種類、スパッタイオンの加速電圧、堆積基板への印加の
有無、符合等によりダイヤモンド状炭素膜と称する膜構
造は太き（変化し、又膜形成後、光学的な平坦さを十分
満たしていた膜も数回ガラス成形を繰返すとぼそぼそに
なってしまうことがある。このこと情は特開昭６４−８
３５２９に開示されているグラファイトのスパッタ膜で
も同様である。又、特開昭６１−２８１０３０に公開さ
れているダイヤモンド状炭素膜は、炭素含有ガスを用い
て熱、ＲＦ及びマイクロ波ＣＶＤ法で形成するが、この
際原料ガスとしてＨ２ガスを用いている。Ｈ２ガスを用
いてつくった炭素膜中には、製法により含有量は異なる
ものの大抵の場合必ず水素が含まれる。この現象は、基
板温度が５００℃以下の時には非常に顕著である。この
水素は膜かおよそ５００″Ｃ以上に加勢されるとＣ−Ｈ
結合か切断され膜から遊離し始め、これに伴い膜構造が
変化し、時には膜剥れまで生じてしまうこともある。又
、成膜中に基板温度を５００℃以上に上げると、膜から
の水素脱離過程は進行するが完全に水素は脱離できず、
残留水素は、ガラス成形時に膜構造の劣化を招（。更に
又、低い基板、３度では一つの超巨大分子と考えられる
基板状の膜も基板温度を上げると無数のクラスター様の
塊となり、膜面内での結合力は弱くなり、ぼそぼそとな
ってガラス成形時の型加圧に耐えられなくなる。

更に又、ダイヤモンドの凹凸を回避しかつアモルファス
状カーボンの耐久性の弱さをカバーする目的で開示され
たダイヤモンド、グラファイト及びアモルファス状カー
ボン膜（特開平１−３０１８６４）は、成形を重ねるに
したがいアモルファス状カーボンが摩耗し、ダイヤモン
ド結晶だけが特異的に残り、最大面粗さ２００人という
面精度を保つことができなくなる。

従って、本発明の第１の目的は、膜構造が変化により膜
がぼそぼそになったり膜剥れが生じたりすることのない
、耐久性に１量れた炭素膜が被覆された成形用型及びそ
の製造方法を提供することにある。

本発明の第２の目的は、酸化し難く、ガラスとの融着や
ガラス面に曇りを生じない、コーティング成形用型及び
その製造方法を提供することにある。

本発明の第３の目的は、硬さ、耐熱性、離型性、鏡面加
工性等に優れている成形用型及びその製造方法を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段及び作用３以上述べたよう
なダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素膜、硬質炭素膜、
ｉ−カーボン膜と称される膜の欠点を克服するべく鋭意
検討の結果、本発明はガラス光学素子用型コーテイング
材として炭素分子膜を見出した。

すなわち、本発明は、■ガラス製光学素子のブレス成形
に使用される型において、型母材の少なくとも成形面に
、グラファイト結晶とアモルファス炭素から成る炭素分
子膜が被覆されていることを特徴とする、光学素子成形
用型、■ガラス製光学素子のブレス成形に使用される型
の製造方法において、型母材の少なくとも成形面に、グ
ラファイト結晶とアモルファス炭素から成る膜を形成し
、次いでアニーリングを行なうことによって、グラファ
イト結晶とアモルファス炭素から成る炭素分子膜を被覆
することを特徴とする、光″ｉ：素子成形用型の製造方
法、並びに、■グラファイト結晶とアモルファス炭素か
ら成る膜の形成とアニリングとからなる過程を、２回以
上繰り返すことを特徴とする、前記光学素子成形用型の
製造方法である。

本発明の炭素分子膜は、アモルファス炭素を含有しなか
らダイヤモンドの構造安定性、化学反応安定性を持ち、
アモルファス構造の構造不安定性をグラファイト結晶で
ブロッキングしている膜である。炭素分子膜では、アモ
ルファス炭素がグラファイト核を三次元的に押固に繋い
でいる。グラファイト結晶を繋ぐアモルファス炭素間及
びグラファイト、アモルファス炭素間の結合様式は３次
元ネットワーク強化の目的からは単結合であることが望
ましいが、ある程度多重結合を含むことは避けられない
。

この炭素分子膜中のグラファイトの平均粒径は、１００
Å以下であることが望ましい。平均粒径が１００人を越
え、しかもグラファイトのＣ軸が膜面に垂直に配向して
いると、ガラス離型の際にゲラフィトのａｂ面での膜剥
れを生じ、炭素膜の寿命が短（なる。又、このグラファ
イトａｂ面での剥れがトリガーとなって芋蔓式に巨大炭
素分子構造を破壊してしまうことがある。ただし、１０
０人を越える結晶であってもＣ軸が膜面に垂直な方向か
ら大きくずれていたり、その量が少ない場合には型の寿
命、離型性に問題はな（、粒径１００人を越えるグラフ
ァイト結晶の数が１０％以下であれば良い。グラファイ
ト結晶の粒径の下限は、炭素原子数で５０であることが
望ましい。

これより小さいと、成形の熱サイクルによってグラファ
イトが更に大きなサイズの結晶に変り膜構造が変わって
しまうことがある。

更に又、炭素分子膜を構成するアモルファス炭素原子と
グラファイト結晶を構成する炭素原子の割合に関しては
、グラファイト結晶を形成する炭素原子数が５〜５０％
であることが望ましい。グラファイト結晶を形成する炭
素原子数が５％未濯であると、成形の熱に対するアモル
ファス炭素の構造不安定性をブロッキングできず、アモ
ルファス炭素は成形時の熱により結晶化し、膜がぼそぼ
そになり、型の耐久性が著しく低下する。又、グラファ
イト結晶を形成する炭素原子が５０％を越えると、炭素
膜構造はグラファイト多結晶に近（なり、グラファイト
結晶間の結合力は弱（、膜は柔らかくなり、成形時の圧
力で破壊されていく。

又、この炭素分子膜は、炭素以外に不純物元素を各不純
物元素について１１０００ｐｐ以下であれば含んでいて
も良い。そして、これらの不純物元素の総量は、原子数
で０．１％以下であることが望ましい。これより不純物
原子の数が増えると、膜構造の不安定性を招く。更に又
、不純物元素としては、共有結合をする酸素、窒素、水
素、けい素のような元素のほうがＮａ、に、Ｐｂ等の金
属結合性の高い元素よりも好ましい。

この炭素分子膜の型母材としては、超硬、ＷＣ，ＳｉＣ
，ＳｉＮ、アルミナ、ＳｉＯ２サーメット、ＴａＣ，Ｔ
ｉＣ，Ｎｉ基合金、ＣＯ基合金等があるが、このほかに
も耐熱性に優れ、酸化に強（、成形時の加圧に対して十
分な硬度を持っている物質ならば用いることが可能であ
る。

この炭素分子膜は、単体で型母材上にコーティングして
も良いが、型母材の熱膨張率が本発明の膜と著しく異な
る場合や型母材の表面形状等のために直接聖母打上に膜
をコーティングしにくい場合には、型母材と本発明の膜
の間に中間相を導入することが好ましい。その材料は型
母材によっても異なるが、本発明の膜と中間相の馴染み
という観点からカーバイト系の物質であることが望まし
く、Ｓ　ｉ　Ｃ，ＴａＣ，Ｔ　ｉ　Ｃ，ＣｏＣ，ＷＣ等
が良い。ただし、型母材によってはカーバイトのみだけ
でな（他の材料が良い場合もある。

次にこの膜の成膜方法について述べる。先ず、炭素含有
有機ガスをイオンビーム法、高周波ＣＶＤ法、・マイク
ロ波ＣＶＤ法等で分解し、型母材上状に炭素を主成分と
する膜を形成する。この時の膜厚は、グラファイト結晶
の平均粒径の２〜１０倍形成することが望ましい。つま
り、１０００Å以下であることが望ましい。次いで、こ
の膜を４５０〜６００℃でアニールすることによって本
発明の炭素分子膜を形成する。この際の雰囲気ガスとし
ては、酸素、窒素、不活性ガスを用いる。

本発明においては、この成膜−アニールの過程を２回以
上繰返すことが望ましい。

一回の成膜につき、膜厚を１０００Å以下にする第一の
理由は、成膜の際に含まれる水素、酸素、窒素等の膜を
構成している不安定元素を膜中から十分除去し、炭素の
ネットワークを強化するためである。第二の理由は、こ
れより膜厚が厚いとアニールによる炭素原子ネットワー
クの強化の際に膜面に垂直方向の一端から他端まで炭素
の結合を追っていくと結合が切れる箇所が増えてしまう
。又、膜厚がグラファイトの平均粒径程度であると、成
膜及びアニールによって形成されるグラファイト結晶は
思人１００人の相の中に二次元的に並んでおり、膜面に
垂直な方向での炭素ネットワークが形成されに（い。つ
まり、２００〜１０００人という膜厚は、グラファイト
結晶とアモルファス状カーボンからなる巨大な炭素分子
構造の膜のネットワーク強化にはぜひとも必要な条件と
なる。又、成膜〜アニールを一回以上行なった後、次の
成膜をするに当たって膜表面を水素プラズマ処理するこ
とが望ましい。この過程は、アニールによって失った表
面の化学反応性を活性化し、表面を次に形成する炭素膜
と一体化する作用を持つ。

形成された膜が３次元の巨大分子となっているかいなか
を判定する単独の実験方法はなく、本発明では成形時の
膜剥れ状態の観測によって行なった。

［実施例］ 以下、実施例により本発明の光学ガラス成形用型の製造
方法とこれを用いて光学ガラス素子を形成した結果につ
いて述べる。

〈実施例１〉 第１図、第２図は本発明に係る光学素子成形用型の１つ
の実施態様を示すもので、図中、ｌは超硬合金を初めと
する耐熱性、耐圧性の型母材、２は該型母材のガラス素
材に接触する成形面に形成された炭素分子膜である。

第１図は光学素子のブレス成形前の状態を示し、第２図
は光学素子成形後の状態を示す。第１図に示すように、
型の間に置かれたガラス素材３をブレス成形することに
よって、第２図に示すようにレンズ等の光学素子４が形
成される。

第３図に本発明に用いた成膜装置を示す。第３図（ａ）
は高周波ＣＶＤ装置、（ｂ）はイオンビーム堆積装置、
（Ｃ）はマイクロ波ＣＶＤ装置である。図中１１〜１５
は（ａ）、（ｂ）（ｃ）に共通である。真空室１１内は
、不図示のメカニカルブースターポンプ、回転ポンプ、
浦拡散ポンプにより排気口１２から排気して真空度を引
き上げられる。これらポンプの最終段は、これもまた不
図示のガスの除外装置に繋り、成膜用排ガスは大気中に
排出される。炭素分子膜を堆積すべき型１３は、型ホル
ダ−１５によって真空室内に保持されている。原料ガス
の導入口１４は、本の場合もあるし一本以上で構成され
ている場合もある。この原料ガスラインは不図示のマス
フロー制御系及びガスボンベに繋っており、１種類のガ
スを流すことも２種類以上のガスを流すことも２種類シ
上のガスを混合して流すことも可能である。

第３図（ａ）の１５．１６は高周波電極であり、これも
不図示の高周波電源に繋っており、この両電極間に高周
波を印加することにより成膜ガスを分解、励起し炭素分
子膜を形成する。すなわち、型ホルダ−１５は高周波電
極としての役割も持っている。

第３図（ｂ）のカウフマン型のイオン源１７はガス導入
口１４から導入されるガスをタングステンフィラメント
でイオン化し、の加速、減速電極の組み合わせ１８によ
りイオンを加速して、型１３に炭素分子膜を形成するも
のである。

第３図（ｃ）はマイクロ波ＣＶＤ装置であり、不図示の
マイクロ波電源に繋っているマイクロ波用導波管１９か
ら真空室にマイクロ波が供給される。プランジャー２０
、スリースタブ２０′を調節してガス導入口１４から導
入するガスを励起し、型１３の設置位置にプラズマが立
つようにし、型１３上に炭素分子膜を堆積する。

先ずＷＣ９０％、Ｃｏ１０％からなる直径２３ｍｍ、曲
率半径４０ｍｍの凹上の超硬型をエタノール、アセトン
中でこの順番に超音波洗浄し、大気中で十分乾燥させる
。この型を第３図（ａ）の高周波ＣＶＤ装置の型ホルダ
−１５上に設置する。ガス導入口１４から流量６０ＳＣ
ＣＭでＡｒを流し、１３．５６ＭＨｚの高周波出力３０
Ｗ。

圧力０．ＩＴｏｒｒ、型加熱なしで１０分間型表面の洗
浄を行った。次に、真空室１１内の圧力が１ｘｌＯ−’
Ｔｏｒｒになってから、ＣＨ，、Ｈ２をそれぞれ工５．
３０３ＣＣＭの流量で真空室１１に導入し、５Ｘ１０−
２Ｔｏｒｒ、高周波出力４５Ｗ、型加熱なしで膜厚が４
００人になるまで炭素膜を堆積した。その後、真空室よ
り型１３を取りだし、Ｎ２雰囲気１気圧、５２０℃で１
時間アニールした。この型を再度型ホルダ−１５に設置
した。ガス導入口よりＨ２を５０ＳＣＣＭの流量で導入
し、高周波出力４５Ｗ、圧力４Ｘ１０−２Ｔｏｒｒで１
０分間水素プラズマ中に型をさらした。この操作により
アニールによって多量に生成した炭素膜表面上の炭素多
重結合に水素原子が付加する。これはアニール後と水素
プラズマ処理後の炭素膜のペニングイオン化スペクトル
測定によって判明した。

この後、上述したＡｒプラズマによる型洗浄後のＣＨ，
、Ｈ２による炭素膜形成に）アニールに）水素プラズマ
処理を更に９回繰返した。最終的な膜厚は３８００人で
あった。

このようにして形成した膜を型から削り取り、マイクロ
グリッドに載せ電子顕微鏡で観察した。

電子線回折は非常にブロードであったかグラファイトに
帰属できた。明視野像、暗視野像よりアモルファス炭素
とグラファイト粒子の比を求めると、場所によって多少
の差はあるが、平均としては４：１であった。又、暗視
野像よりグラファイト結晶の粒径を求めると平均５２人
であった。

１００人を越えるものは１％以下であった。又、膜の元
素をＸ線微量分析法（ＸＭＡ）によって調べたところ（
周期律表第１．第２周期の元素は測定不可）何の信号も
得られなかった。

〈実施例２〉 ＷＣを主成分としＴｉＣ，ＴａＣをバインダーとする焼
結体からなる直径４５ｍｍの平坦な型母材をエタノール
、アセトン中でこの順番に超音波洗浄し、大気中で十分
乾燥させる。この型を第３図（ｂ）のイオンビーム堆積
装置の型ホルダ１５上に設置する。真空室１１内の真空
度を２×１０−’Ｔｏｒｒまで引き上げ、ガス導入口上
４から流量６０ＳＣＣＭでＡｒを流し、イオンガン室１
７でまずイオン化し、加速電圧５００Ｖで１０分間型表
面の洗浄を行った。次に、真空室１１内の圧力がｌＸｌ
０−’Ｔｏｒｒになってから、ＣＨ４Ｈｚをそれぞれ１
０．２０３ＣＣＭの流量で真空室１１に導入した。５０
０Ｖの加速電圧で４００℃の型上に５分間炭素膜を堆積
した。膜厚は２５０人であった。その後、型ホルダ−１
５に内蔵されているヒーターを用いて型を、４６０℃で
１時間アニールした。この時真空室にはＮ２ガスを流し
圧力を１００Ｔｏｒｒとした。その後、真空度を引き上
げ、水素ガスを３０３ＣＣＭでガス導入口１４より導入
し、加速電圧ＩＫＶで３分間型表面を処理した。

この後、上述したＡｒプラズマによる型洗浄後のＣＨ，
、Ｈ，による炭素膜形成中アニール中水素イオンビーム
処理を更に１４回繰返した。最終的な膜厚は３１００人
であった。

このようにして形成した膜を型から削り取り、マイクロ
グリッドに載せ電子顕微鏡で観察した。

電子線回折は非常にブロードであったが、３．１５〜４
．１０人、１．８３〜２．１０人、１．０８〜１．１８
人の距離に３本の回折リングが観察され、それぞれグラ
ファイトの（００２）、（１０１）、（１１２）面の面
間隔に帰属できた。明視野像、暗視野像よりアモルファ
ス炭素とグラファイト粒子の面積比を求めると、場所に
よって多少の差はあるが、平均としては７６２であった
。又、暗視野像よりグラファイト結晶の粒径を求めると
平均３０人であった。１００人を越えるものは１％以下
であった。又、膜の元素をＸ線微量分析法（ＸＭＡ）に
よって調べたところＮａより原子番号の大きなものは観
測されなかった。

〈実施例３〉 Ｓ　ｉｓ　Ｈ４からなる直径３５　ｍ　ｒｎ、曲率半径
４５ｍｍの凸状の型をエタノール、アセトン中でこの順
番に超音波洗浄し人気中で十分乾燥させる。この型を第
３図（Ｃ）のマイクロ波ＣＶＤ装置の型ホルダ−１５上
に設置する。ガス導入口１４より真空室１１にＣＨ，、
Ｈ２をそれぞれ１０．１１００５ＣＣの流量で導入し、
プランジャー２０、スリースタブ２０′を調節して型の
位置にプラズマを生成した。２．４５ＧＨｚのマイクロ
波出力１０００Ｗ、圧力１．００　Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ型加
熱なしの条件下、３０分間の堆積で７００人の膜が形成
された。それから、型ホルダ−１５の加熱を制御し、型
温度を６００℃にさげ、１０Ｔｏｒｒの真空中で一時間
加熱した。その後、水素ガス１１００５ＣＣ，圧力８０
Ｔｏｒｒ、マイクロ波出力２００Ｗで５分間型表面をプ
ラズマ処理した。

この後、上述の型洗浄後のＣＨ４，Ｈ２による炭素膜形
成中アニール中水素プラズマ処理を更に９回繰返した。

最終的な膜厚は６０００人であった。

このようにして形成した膜を型から削り取り、マイクロ
グリッドに載せ電子顕微鏡で観察した。

電子線回折はブロードな多結晶リングと一部単結晶の格
子戸が観測されたが、いずれもグラファイトに帰属でき
た。明視野像、暗視野像よりアモルファス炭素とグラフ
ァイト粒子の比を求めると、場所によって多少の差はあ
るが、平均としては１：１であった。又、暗視野像より
グラファイト結晶の粒径を求めると平均９０人であった
。１００人を越えるものは１０％以下であった。又、膜
の元素をＸ線微量分析法（ＸＭＡ）によって調べたとこ
ろ（周期律表第１．第２周期の元素は測定不可）何の信
号も得られなかった。

〈実施例４〉 ＳｉＣ境結体から成る直径２０ｍｍの平坦な型にβ−５
ｉＣを５０００人堆積した型を第３図（ａ）の高周波Ｃ
ＶＤ装置の型ホルダ−１５上に設置する。ガス導入口１
４から流量６０ＳＣＣＭでＡｒを流し、１３．５６ＭＨ
ｚの高周波出力３０Ｗ、圧力０．ＩＴｏｒｒ、型加熱な
しで１゜分間型表面の洗浄を行った。次に、真空室１１
内の圧力がｌＸｌ０−’Ｔｏｒｒになってから、ＣＨ４
，Ｈ２をそれぞれ１５．３０ＳＣＣ〜１の流量で真空室
１１に導入し、圧力５ＸｌＯ−２Ｔ。

ｒｒ、高周波出力４５Ｗ、型加熱なしで膜厚が４００人
になるまで炭素膜を堆積した。その後、真空室より型１
３を取りだし、Ｎ２雰囲気１気圧、５２０℃で１時間ア
ニールした。この型を再度型ホルダ−１５に設置した。

ガス導入口よりＨ２を５０ＳＣＣＭの流量で導入し、高
周波出力４５Ｗ、圧力４ＸＩＯ−２Ｔｏｒｒで１０分間
水素プラズマ中に型をさらした。

この後、上述したＡｒプラズマによる型洗浄後のＣＨ４
，Ｈ２による炭素膜形成中アニールに）水素プラズマ処
理を更に９回繰返した。最終的な膜厚は３７００人であ
った。

このようにして形成した膜を型から削り取り。

マイクログリッドに載せ電子顕微鏡で観察した。

電子線回折は非常にブロードであったがグラファイトに
帰属できた。明視野像、暗視野像よりアモルファス炭素
とグラフディト粒子の比を求めると、場所によって多少
の差はあるが、平均としては９：２であった。又、暗視
野像よりグラファイト結晶の粒径を求めると平均４５人
であった。

１００人を越えるものは１％以下であった。又、膜の元
素をＸ線微量分析法（ＸＭＡ）によって調べたところ（
周期律表第１．第２周期の元素は測定不可）何の信号も
得られなかった。

〈実施例５〉 ＷＣを主成分としＴｉＣＴａＣをバインダーとする焼結
体からなる直径４５ｍｍの平坦な型母材にＴａＣを３０
００人堆積させた型を第３図（ｂ）のイオンビーム堆積
装置の型ホルダ−１５上に設置する。次に、真空室１１
内の圧力が１ｘ１０−’Ｔｏｒｒになってから、ＣＨ４
，Ｈ２をそれぞれ１０．２０ＳＣＣＭの流量で真空室１
１に導入した。５００■の加速電圧で４００℃の型上に
５分間炭素膜を堆積した。膜厚は２５０人であった。そ
の後、型ホルダ−１５に内蔵されているヒーターを用い
て型を、４６０℃で１時間アニールした。この時真空室
にはＮ２ガスを流し圧力を１００Ｔｏｒｒとした。その
後、真空度を引き上げ、水素ガスを３０３ＣＣＭでガス
導入口１４より導入し、加速電圧ＩＫＶで５分間型表面
を処理した。

この後、上述したＡｒプラズマによる型７５ｉ：浄後の
ＣＨ４，Ｈ２による炭素膜形成に）アニール中水素イオ
ンビーム処理を更に１６回繰返した。最終的な膜厚は３
２００人であった。

このようにして形成した膜を型から削り取り、マイクロ
グリッドに載せ電子顕微鏡で観察した。

電子線回折をとると、ブロードな３本の回折リングが観
察され、それぞれグラファイトの（００２）、（１０１
）、（１１２）面に帰属できた。

明視野像、暗視野像よりアモルファス炭素とグラファイ
ト粒子の面積比を求めると、場所によって多少の差はあ
るが、平均としては３：ｌであった。又、暗視野像より
グラファイト結晶の粒径を求めると平均３０人であった
。１００人を越えるものは１％以下であった。又、膜の
元素をＸ線微量分析法＜ＸＭＡ）によって調べたところ
Ｎａより原子番号の大きなものは観測されなかった。

〈実施例６〉 Ｃｏ基台金からなる直径３５ｍｍ、曲率半径４５ｍｍの
凸状の型をエタノール、アセトン中でこの順番に超音波
？５１１．１４１シ大気中で十分乾燥させる。この型を
図３（ｃ）のマイクロ波ＣＶ　Ｉ）装置の型ホルダ−１
５上に設置する。ガス導入口１４より真空室１１にＣＨ
４Ｈ２をそれぞれ１０．１１００５ＣＣの流量で導入し
、プランジャー２０、スリースタブ２０′を調節して型
の位置にプラズマを生成した。２．４５ＧＨｚのマイク
ロ波出力１０００Ｗ、圧力１００Ｔｏｒｒ、型加熱なし
の条件下、３０分間の堆積で７０ＯＡの膜が形成された
。それから、型ホルダ−１５の加ｌＩＩを制御し、型温
度を６００℃にさげ、１０−’Ｔｏｒｒの真空中で一時
間加熱した。その後、水素ガス１１００５ＣＣ，圧力８
０Ｔｏｒｒ、マイクログリッド２００Ｗで５分間型表面
をプラズマ処理した。

この後、上述の型ａ　／＊　７１のＣＨ，、Ｈ２による
炭素膜形成に）アニールに）水素プラズマ処理を更に１
０回繰返した。Ｒ終的な膜厚ば６ｏｏｏ人であった。

このようにして形成した膜を型から削り取り、マイクロ
グリッドに載せ電子顕微鏡で観察した。

電子線回折はブロードな多結晶リングと一部単結晶の格
子点が観測されたが、いずれもグラファイトに帰属でき
た。明視野像、暗視野像よりアモルファス状炭素とグラ
ファイト粒子の比を求めると、場所によって多少の差は
あるが、平均としては１：１であった。又、暗視野像よ
りグラファイト結晶の粒径を求めると平均７０人であっ
た。

１００人を越えるものは８％以下であった。又、膜の元
素をＸ線微量分析法（ＸＭＡ）によって調べたところ（
周期律表第１．第２周期の元素は測定不可）何の信号も
得られなかった。

〈実施例７〉 アルミナからなる直径５ｍｍ、曲率半径１０ｍｍの凹上
の型をエタノール、アセトン中でこの順番に超音ｅ、洗
浄し、大気中で十分乾燥させる。

この型を第３図（ａ）の高周波ＣＶＤ装置の型ホルダ−
１５上に設置する。ガス導入口１４から流量６０ＳＣＣ
ＭでＡｒを流し、１３．５６ＭＨｚの高周波出力３０Ｗ
、圧力０．１Ｔｏｒｒ、型加熱なしで１０分間型表面の
洗浄を行った。改に、真空室ｌｌ内の圧力がｌ、Ｘｌ０
−’Ｔｏｒｒになってから、ＣＨ４，Ｈ，をそれぞれ１
５．３０３ＣＣＭの流量で真空室１１に導入し、圧力５
×１Ｏ−２Ｔｏｒｒ、高周波出力４５Ｗ、型加熱なしで
膜厚か４００人になるまで炭素膜を堆積した。

その後、真空室より型１３を取りだし、Ｎ２Ｗ凹気１気
圧、６００℃で１時間アニールした。この型を再度型ホ
ルダ−１５に設置した。ガス導入口よりＨ２を５０ＳＣ
ＣＭの流量で導入し、高周波出力４５Ｗ、圧力４　Ｘ’
ｌ　０−２Ｔｏ　ｒ　ｒで１０分間水素プラズマ中に型
をさらした。

この後、上述したＡｒプラズマによる型洗浄後のＣＨ４
，Ｈ，による炭素膜形成中アニールに）水素プラズマ処
理を更に９回繰返した。最終的な膜厚は３６００人であ
った。

このようにして形成した膜を型から削り取り、マイクロ
グリッドに載せ電子顕微鏡で観察した。

電子線回折は非常にブロードであったがグラファイトに
帰属できた。明視野像、暗視野像よりアモルファス状炭
素とグラファイト粒子の比を求めると、場所によって多
少の差はあるが、平均としては４：１であった。又、暗
視野像よりグラファイト結晶の粒径を求めると平均５０
人であった。

１００人を越えるものは１％以下であった。又、膜の元
素をＸ線微量分析法（ＸＭＡ）によって調べたところ（
周期律表第１．第２周期の元素は測定不可）何の信号も
得られなかった。

〈実施例８〉 サーメットの直径４５ｍｍの平坦な型母材をエタノール
、アセトン中でこの順番に超音波洗浄し、大気中で十分
乾燥させる。この型を第３図（ｂ）のイオンビーム堆積
装置の型ホルダ−１５上に設置する。真空室ｌｌ内の真
空度を２×１０−’Ｔ　ｏ　ｒ　ｒまで引き上げ、ガス
導入口１４から流量６０　Ｓ　ＣＣＭでＡｒを流し、イ
オンガン室１７でまずイオン化し、加速電圧５００Ｖで
１０分間型表面の洗浄を行った。次に、真空室１１内の
圧力がｌＸｌ０−’Ｔｏｒｒになってから、ＣＨ，、Ｈ
２をそれぞれ１ｏ、２０ＳＣＣＩｖｌ（７）ｉ量で真空
室１１に導入した。５００Ｖの加速電圧で４００℃の型
上に５分間炭素膜を堆積した。膜厚は２５０λであった
。その後、型ホルダ−１５に内蔵されているヒーターを
用いて型を、４６０℃で１時間アニールした。この時真
空室にはＮ２ガスを流し圧力を１００Ｔｏｒｒとした。

その後、真空度を引き上げ、水素ガスを３０ＳＣＣＭで
ガス導入口１４より導入し、加速電圧ＩＫＶで５分間型
表面を処理した。

この後、上述したＡｒプラズマによる型ａ　／ＩＩ後の
ＣＨ４，Ｈ２による炭素膜形成に）アニール呻水素イオ
ンビーム処理を更に１４回繰返した。最終的な膜厚は３
０５０人であった。

このようにして形成した膜を型から削り取り、マイクロ
グリッドに載せ電子顕微鏡で観察した。

電子線回折は非常にブロードであったが、３本の回折リ
ングが観察され、それぞれグラファイトの（００２）、
（１０１）、（１１２）面ｉ、：帰属できた。明視野像
、暗視野像よりアモルファス状炭素とグラファイト粒子
の面積比を求めると、場所によって多少の差はあるが、
平均としては７．２であった。又、暗視野像よりグラフ
ァイト結晶の粒径を求めると平均３０人であった。１０
０人を越えるものは１％以下であった。又、膜の元素を
Ｘ線微量分析法（ＸＭＡ）によって調べたところＮａよ
り原子番号の大きなものは観測されなかった。

〈実施例９〉 Ｎ１基合金からなる直径３５ｍｍ、曲率半径４５ｍｍの
凸状の型をエタノール、アセトン中でこの順番に超音波
、先浄し大気中で十分乾燥させる。この型を第３図（Ｃ
）のマイクロ波ＣＶＤ装置の型ホルダ−１５上に設置す
る。ガス導入口１４より真空室１１にＣＨ４，Ｈ２をそ
れぞれ１０．１１００５ＣＣの流量で導入し、プランジ
ャー２０、スリースタブ２０′を調節して型の７ｆｆｆ
ｆｉにプラズマを生成し、た。２．４５Ｇｆ（ｚのマイ
クロ波出力１０００Ｗ、圧力はｌ　０ＯＴｏｒｒ、型加
熱なしの条件下、３０分間の堆積で７００人の膜が形成
された。それから、型ホルダ−１５の加熱を制御し、型
温度を６００℃にさげ、１０−’Ｔｏｒｒの真空中で一
時間加熱した。

その後、水素ガス１１００５ＣＣ，圧力８０Ｔ。

ｒｒ、マイクロ波出力２００Ｗで５分間型表面をプラズ
マ処理した。

この後、上述の型１５１ＣＬ争後のＣＨ，、Ｈ２による
炭素膜形成に）アニール中水素プラズマ処理を更に９回
繰返した。Ｒ終的な膜厚は６０００人であった。

このようにして形成した膜を型から削り取り、マイクロ
グリッドに載せ電子顕微鏡で観察した。

電子線回折は非常にブロー１へであったが、３本の回折
リングが観察され、それぞれグラファイトの（００２）
、（１０１）、（１１２）面に帰属できた。明視野像、
暗視野像よりアモルファス状炭素とグラファイト粒子の
面積比を求めると、場所によって多少の差はあるが、平
均としてはＩＳ上であった。又、暗視野像よりグラファ
イト結晶の粒径を求めると平均８０人であった。１００
人を越えるものは１％以下であった。又、膜の元素をＸ
線微量分析法（ＸＭＡ）によって調べたところＮａより
原子番号の大きなものは観測されなかった。

〈実施例１０〉 Ｃｏ基合金にＣｏＣを２０００人堆積した直径４５ｍｍ
の平坦な型母材を型を図３（ｂ）のイオンビーム堆積装
置の型ホルダ−１５上に設置する。真空室１１内の真空
度を２Ｘ１０−’Ｔｏｒｒまで引き上げ、ガス導入口１
４から流量６０ＳＣＣＭでＡｒを流し、イオンガン室１
７でまずイオン化し、加速電圧５００Ｖで１０分間型表
面の洗浄を行った。次に、真空室１１内の圧力が１×１
０−’Ｔｏｒｒになってから、ＣＨ４，Ｈ２をそれぞれ
１０．２０ＳＣＣＭの流量で真空室１１に導入した。５
００■の加速電圧で４００°Ｃの型上に５分間炭素膜を
堆積した。膜厚は２５０人であった。その後、型ホルダ
−１５に内蔵されているヒーターを用いて型を、５００
℃で１時間アニールした。この時真空室にはＮ２ガスを
流し圧力を１００Ｔｏｒｒとした。その後、真空度を弓
き上げ、水素ガスを３０３ＣＣＭでガス導入口１４より
導入し、加速電圧ＩＫＶて５分間型表面を処理した。

この後、上述したＡｒプラズマによる型洸＋ｉ＆（７）
ＣＨ４，Ｈ２による炭素膜形成中アニール中水素イオン
ビーム処理を更に１４回繰返した。最終的な膜厚は３１
００人であった。

このようにして形成した膜を型から削り取り、マイクロ
グリッドに載せ電子ソｐ微鏡で観察した。

電子線回折は非常にブロードであったが、３本の回折リ
ングが観察され、それぞれグラファイトの（００２）、
（１０１）、（１１２）面の面間隔に帰属できた。明視
野像、暗視野像よりアモルファス状炭素とグラファイト
粒子の面積比を求めると、場所によって多少の差はある
が、平均としては７：２であった。又、暗視野像よりグ
ラファイト結晶の粒径を求めると平均３０人であった。

１００人を越えるものは１％以下であった。又、膜の元
素をＸ線微量分析法（Ｘ　Ｍ　Ａ　）によって調べたと
ころＮａより原子番号の大きなものは観測されなかった
。

〈比較例１〉 ＷＣ９０％　Ｃ０１０％からなる直径２３ｍｍ、曲率半
径４０ｍｍの凹上の超硬型をエタノール、アセトン中で
この順番に超音波洗浄し、大気中で十分乾燥させる。こ
の型を第３図（ａ）の高層ａＣＶＤ装置の型ホルダ−１
５上に設置する。ガス導入口１４から流１ｉ６０ｓｃｃ
〜１でＡｒを流し、］、３．５６ＭＨｚの高周波出力３
０Ｗ圧力０．ＩＴｏｒｒ、型加熱なしで１０分間型表面
の洗浄を行った。次に、真空室１１内の圧力がｌＸｌ０
−’Ｔｏｒｒになってから、Ｃ）１．　、　）Ｉ２をそ
れぞれ１５．３０　Ｓ　ＣＣＭの流量で真空室１１に導
入し、圧力５ＸＩＯ−２Ｔｏｒｒ、高周波出力４５Ｗ、
型加熱なしで膜厚が６０００人になるまで炭素膜を堆積
した。

このようにして形成した膜を型から削り取り、マイクロ
グリッドに載せ電子顕微鏡で観察した。

電子線回折はアモルファス炭素の二本のリング（ｄ値２
〜２，４人、１．１３〜１２７人）が観測されただけで
あった。又、高分解能の明視野像も膜全体がアモルファ
ス模様を示していた。

〈比較例２〉 ＷＣ９０％、Ｃｏ１０％からなる直径２３ｍｍ、曲率半
径４０ｍｍの凹上の超硬型をエタノール、アセトン中で
この順番に超音波洗浄し、大気中で十分乾燥させる。こ
の型を第３図（ａｌの高周波ＣＶＤ装置の型ホルダ−１
５上に設置する。ガス導入口１４からａ　Ｈ６０Ｓ　Ｃ
ＣＭでＡｒを流し、１３．５６ＭＨｚの高周波出力３０
Ｗ圧力０．１Ｔｏｒｒ、型カロ熱なしで１０分間型表面
の１５１：浄を行った。次に、真空室１１内の圧力がｌ
Ｘｌ０−’Ｔｏｒｒになってから、ＣＨ，、Ｈ２をそれ
ぞれ１５．３０ＳＣＣＵの流量で真空室１１に導入し、
圧力５　Ｘ　Ｉ　０−２Ｔｏ　ｒ　ｒ、高周波出力４５
Ｗ、型加熱なしで膜厚が６０００人になるまで炭素膜を
堆積した。この型を５００°Ｃ１Ｎ２雰囲気、１気圧の
加熱炉の入れ１時間アニルした。

このようにして形成した膜を型から削り取り、マイクロ
グリッドに載せ電子顕微鏡で観察したところ、格子縞が
観測される箇所があった。１つの領域は２０人程であっ
たが、格子縞を示す部分は全体の１％以下であった。

〈比較例３〉 ＷＣ９０％　Ｃｏ１０％からなる直径２３ｍｍ、曲率半
径４０ｍｍの凹上の超硬型をエタノール、アセトン中で
この順番に超音波洗浄し、大気中で十分乾燥させる。こ
の型を第３図（ａ）の高周波ＣＶ　Ｄ装置の型ホルダ−
１５上に設置する。このとき電極１５．１６にＭＯを用
いた。ガス導入口１４から流量６０ＳＣＣＭでＡｒを流
し、１３．５６ＭＨｚの高周波出力３０Ｗ、圧力０、Ｉ
Ｔｏｒｒ、型加熱なしで１０分間型表面の洗浄を行った
。次に、真空室１１内の圧力が１×１０−’Ｔｏｒｒに
なってから、ＣＨ４，Ｈ２をそれぞれ１５．３０８ＣＣ
Ｍの流量で真空室１１に導入し、５Ｘ１０−”Ｔｏｒｒ
、高周波８力４５Ｗ、型加熱なしで膜厚が６０００人に
なるまで炭素膜を堆積した。この型を５００℃、Ｎ２雰
囲気、１気圧の加熱炉の入れ１時間アニールした。

このようにして形成した膜のＸＭＡ分析を行ったところ
、膜中にＭｏが観測された。ＭＯの正確な定量はできな
かったがＸＭＡの感度からＭｏの量は１％以上であるこ
とは確実であった。

次にこれら１０種類の実施例及び３種類の比較例で形成
した型を用いてガラスレンズのブレス成形を行った。

成形装置を第４図に示す。図中、２１は真空槽本体、２
２はそのフタ、２３は光学素子を成形するための上型、
２４はその下型、２５は上型を押えるための上型おさえ
、２６は胴型、２７は型ホルダ−，２８はヒーター、２
９は下型を突き上げる突き上げ棒、３０は該突き上げ棒
を作動するエアシリンダ、３１は油回転ポンプ、３２．
３３．３４はバルブ、３５は不活付ガス流入パイプ、３
６はブルブ、３７はリークバルブ、３９は温度センサ、
４０は水冷パイプ、４１は真空槽を支持する台を示す。

先す、フリント系光学ガラス、５ＦＩ４　（ホヤ製）を
所定の量に調節し、球状にしたガラス素材を型のキャビ
ティー内に置き、これを装置内に設置する。真空槽２１
のフタ２２を閉じ、水冷パイプ４０に水を流し、ヒータ
ー２８に電流を流す。この日前窒素ガス用バルブ３６お
よび３８は閉じ、排気系バルブ３２．３３．３４も閉じ
ている。尚、油回転ポンプ３１は常に回転している。

バルブ３２を開き排気をはじめ１Ｏ−２Ｔｏｒｒ以下に
成ったらバルブ３２を閉じ、バルブ３６を開いて窒素ガ
スをボンベより真空槽内に導入する。所定温度に成った
らエアシリング３０を作動させて１０ｋｇ／ｃｍ”の圧
力で５分間加圧する。

圧力を除去した後、冷却速度を一り℃／　ｍ　ｉ　ｎで
転移点値下になるまで冷Ｍし、その後は−２０”Ｃ／　
ｍ　ｉ　ｎ以上の速度で冷却を行ない、２００℃以下に
下がったらバルブ３６を閉じ、リークバルブ３３を開い
て真空槽２１内に空気を導入する。

それからフタ２２を開き上型押えをはずして成形物を取
りだす。

上記のようにして、フリント系ガラス５Ｆ１４を使用し
て、第２図に示すレンズ４を成形した。この時の成形条
件すなわち時間−温度の関係を第６図に示す。

上述の１０種類の実施例の型及び３種類の比較例の型に
よって、１回ずつ成形したレンズの表面粗さ及び成形前
後での型の表面粗さの測定結果を表１及び表２に示す。

表１ 表２ 実施例１〜１０の型は離型性に優れ、ガラスとの融着も
なく、成形したレンズの表面粗さも一般の光学素子用に
は十分であった。又、比較例１及び２の型は実施例の型
と差かなかったが、比較例３の型は融着した部分があっ
た。表２中の表面粗さは融着のない部分の？ｌ１１ｊ定
値である。

次に、上記−回の成形テストで良好な結果が得られた実
施例１〜１０及び比較例１及び２の型を用いて５０００
回の連続成形を行なった。

第５図は連続成形装置である。１０２は成形装置、１０
４は取入れ用置換室であり、１０６は成形室である。１
０８は蒸着室で、１１０は取り出し用置換室である。１
１２，１１４，１１６はゲートバルブであり、１１８は
レールであり、１２０は該レール上を矢印六方向に搬送
せしめられるパレットである。１２４．１３８．１４０
．１５０はシリンダであり、１２６，１５２はバルブで
ある。１２８は成形室１０Ｇ内においてレル１１８に沿
って配列されているヒーターである。

成形室１０６内はパラレット搬送方向に沿って順に加熱
ゾーン１０６−１、ブレスゾーン１０６−２及び徐冷ゾ
ーン１０６−３とされている。ブレスゾーン１０６−２
ｉこおいて、上言己シリンダ１３８のロッド１３４の下
端には成形用上型部材１３０が固定されており、上記シ
リンダ１４０のロッド１３６の上端には成形用下型部材
１３２が固定されている。これら上型部材１３０及び下
型部材１３２は、上記第１図の本発明による型部材であ
る。蒸着室１０８内においては、医者物質１４６を収容
した容器１４２及び該容器を７１１　軌するためのヒー
ター１４４が配置されている。

軟化点ｓｐ＝ｓｇ６℃、ガラス転移点Ｔｇ＝４８５℃の
光学ガラス５Ｆ１４（ホーヤ製）を所定の形状に加工し
て、成形のためのブランクを得た。

ガラスブランクをパレット１２０に置き、取り入れ置換
室１０４内の１２０−１の位置へ入れ、該位置のパレッ
トをシリンダ１２４のロッド１２２によりＡ方向に押し
てゲートバルブ１１２を越えて成形室１０６内の１２０
−２の位置へと搬送し、以下同様にして所定のタイミン
グで順次新たに取り入れ置換室１０４内にパレットを入
れ、このたびにパレットを成形室１０６内で１２０−２
−・・・・・・−１２０−８の位置へと順次搬送した。

この間に、加熱ゾーン１０６−１ではガラスブランクを
ヒーター１２８により徐々に加熱し、１２０−４の位置
で軟化用以上とした上で、ブレスゾーン１０６−２へと
搬送し、ここでシリンダ１３８．１４０を動作させて上
型部材１３０及び下型部材１３２により１０ｋｇ／ｃｍ
２の圧力で５分間ブレスし、その後圧力を解除しガラス
転移点値下まで冷却し、その後シリンダ１３８，１４０
を作動させて上型部材１３０及び下型部材１３２をガラ
ス成形品から離型した。

該ブレスに際しては、上記パレットが成形円胴型部材と
して利用された。然る後に、徐冷ゾーン１０６−３では
ガラス成形品を徐々に冷却した。

尚、成形室１０６内には窒素ガスを充（萬させた。

成形室１０６内に置いてｌ　２０−８の位置に到達した
パレットを、次の搬送ではゲートバルブ１１４を越えて
蒸着室１０ｇ内の１２０−９の位置へと搬送し、続けて
ゲートバルブ１１６を越えて取り出し置換室１１０内の
１２０−１０の位置へと搬送した。そして、次の搬送時
にはシリンダ１５０を作動させてロット１４８によりガ
ラス成形品を成形装置１０２外へ取り出した。

以上のようなブレス成形の前後における型部材１３０　
１３２の成形面の表面粗さ及び成形された光学素子の光
学面の表面粗さならびに成形光学素子と型部材との１３
０，１３２との離型性について１０種類の実施例の結果
を表３に示す。

表３ 表３ （続き） れを生じた。更に成形を続けると、２５２回目終了後中
心に膜剥れを生じたので３００回で成形を中止した。比
較例２の型は１２３２３回目辺部に膜剥れを生じた。更
に成形を続けると、５６２回目終了後中心に膜剥れを生
じたので６００回で成形を中止した。

表４ 次に、 比較例１及び２の型を用いた結果を表４に示す。

比較例１の型は８６回目に周辺部に膜剥［発明の効果］ 以上説明してきた様に炭素膜の成膜−アニールの過程に
よって形成される本発明の炭素分子膜は、ガラス成形の
熱サイクルに対して非常に安定でありかつ光学素子形成
に十分な表面粗さをもち、多数回の成形にも膜剥れや硬
度の低下を伴うことのないガラス成形用型コーテイング
材となった。また、膜が全体として炭素の３次元の巨大
なネットワークを形成しているために月臭の摩耗かきわ
めて少ない光学ガラス成形用型コーテイング材となった
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に関わる光学素子の成形用型
の一態様を示す断面図で、第１図はブレス成形前の状態
、第２図はブレス成形後の状態を示す。 第３図は型母材の表面に本発明の炭素分子膜を被覆する
装置を示す概略図で、（ａ）は高周波ＣＶＤ法、（ｂ）
はイオンビーム堆積法、（ｃ）はマイクロ波ＣＶＤ法装
置である。 第４図及び第５区は、本発明に関わる光学素子成形用型
を使用する２種類のレンズの成形装置を示す断面図、第
６図はレンズ成形の際の時間と１度の関係を示す図であ
る。 １：型の母材　　　　　２、被覆材 ３ニガラス素材　　　　４二成形されたレンズ１１、真
空室　　　　　１２：排気口 １３：型母材　　　　　１４：ガス導入口１５：型＊ル
’ｊ−１６：高層ｅＬ［極１７：イオン源　　　　１８
：加速−減速電極１９：導波管　　　　　２０ニブラン
ジヤー２０′　ニスリースタブ ２１：真空槽本体　　２２：フタ ２３；上型　　　　　２４　下型 ２５：上型押え　　　２６：用型 ２７：型ホルダ−２８：ヒーター ２９：突き上げ棒　　３０・エアシリンダ３１：油回転
ポンプ　３２．３３．３４　バルブ３５、不活性ガス導
入バイブ ３６：バルブ　　　　３７　リークバイブ３８：バルブ ４０：水冷バイブ ４１：真空槽を支持する台 １０２：成形装置 １０４：取入れ用置換室 １０６：成形室 １０８：蒸着室 １１０：取り出し用置換室 １１２．１１４．１工６： １１８：レール　　　　　１ １２２：ロッド　　　　１ １２６：バルブ　　　　１ １３０　上型　　　　　１ １３４．１３６：ロッド １３８．１４０ニジリンダ １４２：容器　　　　　１４４ １４６：蒸着物質　　　１４８：ロッド１５０ニジリン
ダ　　　１５２：バルブヒーター ゲートバルブ ２０：パレット ２４　シリンダ ２８・ヒーター ３２　下型 ３９：温度センサ 第１図 第２図 代理人　　弁理士　　山　下　積　平 第 図 （ａ） 第 図

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス製光学素子のブレス成形に使用される型に
   おいて、型母材の少なくとも成形面に、グラファイト結
   晶とアモルファス炭素から成る炭素分子膜が被覆されて
   いることを特徴とする、光学素子成形用型。
2. （２）グラファイト結晶の平均粒径が１００Å以下であ
   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. （３）粒径が１００Åを越えるグラファイト結晶の数が
   、グラファイト結晶の総数の１０％以下であることを特
   徴とする、請求項２記載の光学素子成形用型。
4. （４）グラファイトを形成する炭素原子数が、炭素分子
   膜中の炭素原子数の５〜５０％であることを特徴とする
   、請求項１記載の光学素子成形用型。
5. （５）炭素分子膜中の炭素以外の不純物元素の割合が、
   各不純物元素について原子数で１０００ｐｐｍ以下であ
   ることを特徴とする、請求項１記載の光学素子成形用型
   。
6. （６）ガラス製光学素子のブレス成形に使用される型の
   製造方法において、型母材の少なくとも成形面に、グラ
   ファイト結晶とアモルファス炭素から成る膜を形成し、
   次いでアニーリングを行なうことによって、グラファイ
   ト結晶とアモルファス炭素から成る炭素分子膜を被覆す
   ることを特徴とする、光学素子成形用型の製造方法。
7. （７）グラファイト結晶とアモルファス炭素から成る膜
   を、グラファイト結晶の平均粒径の２〜１０倍の膜厚に
   形成することを特徴とする、請求項６記載の光学素子成
   形用型の製造方法。
8. （８）グラファイト結晶とアモルファス炭素から成る膜
   の形成とアニーリングとからなる過程を、２回以上繰り
   返すことを特徴とする、請求項６記載の光学素子成形用
   型の製造方法。
9. （９）グラファイト結晶とアモルファス炭素から成る膜
   を、グラファイト結晶とアモルファス炭素から成る膜の
   形成とアニーリングとからなる過程１回につき、グラフ
   ァイト結晶の平均粒径の２〜１０倍の膜厚に形成するこ
   とを特徴とする、請求項８記載の光学素子成形用型の製
   造方法。