JPH09110441A - 光学素子成形用型 - Google Patents
光学素子成形用型Info
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- JPH09110441A JPH09110441A JP26686795A JP26686795A JPH09110441A JP H09110441 A JPH09110441 A JP H09110441A JP 26686795 A JP26686795 A JP 26686795A JP 26686795 A JP26686795 A JP 26686795A JP H09110441 A JPH09110441 A JP H09110441A
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- JP
- Japan
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- molding
- optical element
- mold
- glass
- Prior art date
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/084—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
- C03B11/086—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor of coated dies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
- C03B2215/26—Mixtures of materials covered by more than one of the groups C03B2215/16 - C03B2215/24, e.g. C-SiC, Cr-Cr2O3, SIALON
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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガラスと型の離型性が極めて良好で、表面粗
さ、面精度、透過率及び形状精度の良好な成形品が得ら
れ、更に、プレス成形を長時間繰返しても膜剥離やクラ
ック、傷の発生という欠陥を生じない光学素子成形用型
を提供する。 【解決手段】 ガラスよりなる光学素子のプレス成形に
用いる光学素子成形用型において、該型母材の成形面に
水素で安定化した炭素のネットワーク構造と酸素で安定
化したケイ素のネットワーク構造からなる膜を形成した
光学素子成形用型。
さ、面精度、透過率及び形状精度の良好な成形品が得ら
れ、更に、プレス成形を長時間繰返しても膜剥離やクラ
ック、傷の発生という欠陥を生じない光学素子成形用型
を提供する。 【解決手段】 ガラスよりなる光学素子のプレス成形に
用いる光学素子成形用型において、該型母材の成形面に
水素で安定化した炭素のネットワーク構造と酸素で安定
化したケイ素のネットワーク構造からなる膜を形成した
光学素子成形用型。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ、プリズム
等のガラスよりなる光学素子をガラス素材のプレス成形
により製造するのに使用される型に関する。
等のガラスよりなる光学素子をガラス素材のプレス成形
により製造するのに使用される型に関する。
【０００２】
【従来の技術】研磨工程を必要としないでガラス素材の
プレス成形によってレンズを製造する技術は従来の製造
において必要とされた複雑な工程をなくし、簡単且つ安
価にレンズを製造することを可能とし、近年、レンズの
みならずプリズムその他のガラスよりなる光学素子の製
造に使用されるようになってきた。このようなガラスの
光学素子のプレス成形に使用される型材に要求される性
質としては、硬度、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、セラミックス及びそれらをコーティングした材料
等、数多くの提案がされている。いくつかの例を挙げる
ならば、特開昭４９−５１１１２号公報には１３Ｃｒマ
ルテンサイト鋼が、特開昭５２−４５６１３号公報には
ＳｉＣ及びＳｉ3 Ｎ4 が、特開昭６０−２４６２３０号
公報には超硬合金に貴金属をコーティングした材料が、
また、特開昭６１−１８３１３４、６１−２８１０３０
及び特開平１−３０１８６４号公報にはダイヤモンド薄
膜もしくはダイヤモンド状炭素膜、特開昭６４−８３５
２９号公報には硬質炭素膜をコーティングした材料が提
案されている。
プレス成形によってレンズを製造する技術は従来の製造
において必要とされた複雑な工程をなくし、簡単且つ安
価にレンズを製造することを可能とし、近年、レンズの
みならずプリズムその他のガラスよりなる光学素子の製
造に使用されるようになってきた。このようなガラスの
光学素子のプレス成形に使用される型材に要求される性
質としては、硬度、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、セラミックス及びそれらをコーティングした材料
等、数多くの提案がされている。いくつかの例を挙げる
ならば、特開昭４９−５１１１２号公報には１３Ｃｒマ
ルテンサイト鋼が、特開昭５２−４５６１３号公報には
ＳｉＣ及びＳｉ3 Ｎ4 が、特開昭６０−２４６２３０号
公報には超硬合金に貴金属をコーティングした材料が、
また、特開昭６１−１８３１３４、６１−２８１０３０
及び特開平１−３０１８６４号公報にはダイヤモンド薄
膜もしくはダイヤモンド状炭素膜、特開昭６４−８３５
２９号公報には硬質炭素膜をコーティングした材料が提
案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】しかし、１３Ｃｒ
マルテンサイト鋼は酸化し易く、更に高温でＦｅがガラ
ス中に拡散してガラスが着色する欠点を持つ。ＳｉＣ及
びＳｉ3 Ｎ4 は一般的には酸化されにくいとされている
が、高温ではやはり酸化が起こり表面にＳｉＯ2 の膜が
形成されるためガラスの融着を生じる。更に、高硬度の
ため型自体の加工性が極めて悪いという欠点をもつ。貴
金属をコーティングした材料は融着は起こしにくいが、
極めて柔らかいため傷がつき易く変形し易いという欠点
を持つ。
マルテンサイト鋼は酸化し易く、更に高温でＦｅがガラ
ス中に拡散してガラスが着色する欠点を持つ。ＳｉＣ及
びＳｉ3 Ｎ4 は一般的には酸化されにくいとされている
が、高温ではやはり酸化が起こり表面にＳｉＯ2 の膜が
形成されるためガラスの融着を生じる。更に、高硬度の
ため型自体の加工性が極めて悪いという欠点をもつ。貴
金属をコーティングした材料は融着は起こしにくいが、
極めて柔らかいため傷がつき易く変形し易いという欠点
を持つ。
【０００４】また、ダイヤモンド薄膜、ＤＬＣ膜、ａ−
Ｃ：Ｈ膜及び硬質炭素膜を用いた型は、型とガラスの離
型性が良く、ガラスの融着を起こさないが、成形操作を
数百回以上繰り返して行うと、前記膜が部分的に剥離し
成形品において十分な成形性能が得られないことがあ
る。この原因として以下のことが考えられる。
Ｃ：Ｈ膜及び硬質炭素膜を用いた型は、型とガラスの離
型性が良く、ガラスの融着を起こさないが、成形操作を
数百回以上繰り返して行うと、前記膜が部分的に剥離し
成形品において十分な成形性能が得られないことがあ
る。この原因として以下のことが考えられる。
【０００５】（１）前述の膜はいずれも非常に大きな圧
縮応力を有しており、成形プロセスにおける急加熱−急
冷却に伴う応力解放の結果として剥離、クラック等が生
じる。同様に型母材と膜の熱膨張係数の違いと熱サイク
ルに起因する熱応力によっても同様な現象が生じる。
（２）型母材によっては、表面状態により膜が部分的に
形成されなかったり、膜厚が薄いことがある。例えば、
ＷＣ−ＣｏやＳｉＣ，Ｓｉ3 Ｎ4 等の焼結体では、粒の
欠落や焼結時のポアが避けられず、成形研磨面に数μｍ
以上の穴が存在している。こうした面に膜を形成したと
き、これらの穴には膜が形成されなかったり、極端に膜
厚の薄い状態になる。従って、こうした部分の膜の付着
強度や、機械的強度は著しく低下するため剥離やクラッ
クの発生起点となり易い。（３）ＷＣ−ＣｏのＣｏに代
表される焼結体中に焼結助材と前述の膜の間で拡散によ
る合金形成が生じる。こうした部分は成形時にガラスの
融着が生じガラス中に含有される成分と反応し析出物を
生じる結果、耐久性の劣化を招く。特に、アモルファス
の炭素膜は、成形時の加熱温度により膜構造が結晶化に
向かうために、膜硬度や密着性が低下するという本質的
な問題を内包している。
縮応力を有しており、成形プロセスにおける急加熱−急
冷却に伴う応力解放の結果として剥離、クラック等が生
じる。同様に型母材と膜の熱膨張係数の違いと熱サイク
ルに起因する熱応力によっても同様な現象が生じる。
（２）型母材によっては、表面状態により膜が部分的に
形成されなかったり、膜厚が薄いことがある。例えば、
ＷＣ−ＣｏやＳｉＣ，Ｓｉ3 Ｎ4 等の焼結体では、粒の
欠落や焼結時のポアが避けられず、成形研磨面に数μｍ
以上の穴が存在している。こうした面に膜を形成したと
き、これらの穴には膜が形成されなかったり、極端に膜
厚の薄い状態になる。従って、こうした部分の膜の付着
強度や、機械的強度は著しく低下するため剥離やクラッ
クの発生起点となり易い。（３）ＷＣ−ＣｏのＣｏに代
表される焼結体中に焼結助材と前述の膜の間で拡散によ
る合金形成が生じる。こうした部分は成形時にガラスの
融着が生じガラス中に含有される成分と反応し析出物を
生じる結果、耐久性の劣化を招く。特に、アモルファス
の炭素膜は、成形時の加熱温度により膜構造が結晶化に
向かうために、膜硬度や密着性が低下するという本質的
な問題を内包している。
【０００６】以上のように、成形性、耐久性及び経済性
に優れた光学素子成形用型を実現するに至っていない。
に優れた光学素子成形用型を実現するに至っていない。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】すなわち、本発
明は、ガラスよりなる光学素子のプレス成形に用いる光
学素子成形用型において、該型母材の成形面に水素で安
定化した炭素のネットワーク構造と酸素で安定化したケ
イ素のネットワーク構造からなる膜を形成したことを特
徴とする光学素子成形用型である。また、前記膜がアモ
ルファスであることが好ましい。また更に、前記膜中に
金属元素及びセラミックスの一方または両方が存在する
ことが好ましい。
明は、ガラスよりなる光学素子のプレス成形に用いる光
学素子成形用型において、該型母材の成形面に水素で安
定化した炭素のネットワーク構造と酸素で安定化したケ
イ素のネットワーク構造からなる膜を形成したことを特
徴とする光学素子成形用型である。また、前記膜がアモ
ルファスであることが好ましい。また更に、前記膜中に
金属元素及びセラミックスの一方または両方が存在する
ことが好ましい。
【０００８】以下、本発明に関して詳細に説明する。本
発明において型母材として用いられる材料は、ＷＣ、Ｓ
ｉＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＢＮ、ＴｉＮ、ＡｌＮ、Ｓｉ3
Ｎ4、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、Ｗ、Ｔａ、Ｍ
ｏ、サーメット、サイアロン、ムライト、カーボン・コ
ンポジット（Ｃ／Ｃ）、カーボンファイバー（ＣＦ）、
ＷＣ−Ｃｏ合金等から選ばれる。これらの型母材の成形
面に前述のアモルファス膜を形成する。この膜は、プラ
ズマＣＶＤ法とイオンビームスパッタ法、イオンビーム
蒸着法等のイオンビームを複合した手法によって形成さ
れる。プラズマＣＶＤ法としては、ＤＣ−プラズマＣＶ
Ｄ法、ＲＦ−プラズマＣＶＤ法、マイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲ−プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、レー
ザーＣＶＤ法等がある。膜の形成に用いるガスとして
は、含炭素ガスであるメタン、エタン、プロパン、エチ
レン、ベンゼン、アセチレン等の炭化水素；塩化メチレ
ン、四塩化炭素、クロロホルム、トリクロルエタン等の
ハロゲン化炭化水素；メチルアルコール、エチルアルコ
ール等のアルコール類；（ＣＨ3 ）2 ＣＯ、（Ｃ6 Ｈ
5 ）2 ＣＯ等のケトン類；ＣＯ、ＣＯ2 等のガス、Ｓｉ
Ｈ4 、Ｓｉ2 Ｈ6 、ＳｉＣｌ4 、ＴＥＯＳ（Ｓｉ（ＯＣ
2 Ｈ5 ）4 ）、Ｃ2 Ｈ5 Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 、Ｓｉ
（ＯＣ3 Ｈ7 ）4 、（Ｃ3 Ｈ7 ）3 ＳｉＨ、ＳｉＨＣｌ
3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2、ＳｉＦ4 、Ｓｉ2 Ｆ6 、ＳｉＩ4
等のガス、及びこれらのガスにＮ2 、Ｈ2 、Ｏ2 、Ｈ2
Ｏ、Ａｒ、Ｈｅ等のガスを混合したものが挙げられる。
発明において型母材として用いられる材料は、ＷＣ、Ｓ
ｉＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＢＮ、ＴｉＮ、ＡｌＮ、Ｓｉ3
Ｎ4、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、Ｗ、Ｔａ、Ｍ
ｏ、サーメット、サイアロン、ムライト、カーボン・コ
ンポジット（Ｃ／Ｃ）、カーボンファイバー（ＣＦ）、
ＷＣ−Ｃｏ合金等から選ばれる。これらの型母材の成形
面に前述のアモルファス膜を形成する。この膜は、プラ
ズマＣＶＤ法とイオンビームスパッタ法、イオンビーム
蒸着法等のイオンビームを複合した手法によって形成さ
れる。プラズマＣＶＤ法としては、ＤＣ−プラズマＣＶ
Ｄ法、ＲＦ−プラズマＣＶＤ法、マイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法、ＥＣＲ−プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、レー
ザーＣＶＤ法等がある。膜の形成に用いるガスとして
は、含炭素ガスであるメタン、エタン、プロパン、エチ
レン、ベンゼン、アセチレン等の炭化水素；塩化メチレ
ン、四塩化炭素、クロロホルム、トリクロルエタン等の
ハロゲン化炭化水素；メチルアルコール、エチルアルコ
ール等のアルコール類；（ＣＨ3 ）2 ＣＯ、（Ｃ6 Ｈ
5 ）2 ＣＯ等のケトン類；ＣＯ、ＣＯ2 等のガス、Ｓｉ
Ｈ4 、Ｓｉ2 Ｈ6 、ＳｉＣｌ4 、ＴＥＯＳ（Ｓｉ（ＯＣ
2 Ｈ5 ）4 ）、Ｃ2 Ｈ5 Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 、Ｓｉ
（ＯＣ3 Ｈ7 ）4 、（Ｃ3 Ｈ7 ）3 ＳｉＨ、ＳｉＨＣｌ
3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2、ＳｉＦ4 、Ｓｉ2 Ｆ6 、ＳｉＩ4
等のガス、及びこれらのガスにＮ2 、Ｈ2 、Ｏ2 、Ｈ2
Ｏ、Ａｒ、Ｈｅ等のガスを混合したものが挙げられる。
【０００９】本発明は、型母材の成形表面に成形温度に
おいても構造変化を起こさず、型母材との密着性が良
く、硬度や耐摩耗性、摩擦係数という機械的性質やガラ
スとの反応性に優れた離型膜を形成することにより、離
型性に優れた高耐久性の光学素子成形用型を提供するも
のである。
おいても構造変化を起こさず、型母材との密着性が良
く、硬度や耐摩耗性、摩擦係数という機械的性質やガラ
スとの反応性に優れた離型膜を形成することにより、離
型性に優れた高耐久性の光学素子成形用型を提供するも
のである。
【００１０】本発明の膜は、従来知られているダイヤモ
ンド状炭素膜（以下、ＤＬＣ）あるいは水素化アモルフ
ァス炭素膜（以下、ａ−Ｃ：Ｈ）に比べて高温での構造
安定性に特徴がある。ＤＬＣあるいはａ−Ｃ：Ｈは、膜
中にＨを含有するアモルファス構造でｓｐ3 結合とｓｐ
2 結合からなる。成形温度近傍において膜中のＨが脱離
する結果、ｓｐ3 結合が減少する一方、Ｈが脱離したＣ
がｓｐ2 結合に構造変化するために膜の機械的強度が低
下する。本発明の膜構造は、水素で安定化した炭素のネ
ットワークａ−（Ｃ：Ｈ）と酸素で安定化したケイ素の
ネットワークａ−（Ｓｉ：Ｏ）の二重構造を有してい
る。ａ−（Ｃ：Ｈ）構造とａ−（Ｓｉ：Ｏ）構造は互い
に独立して存在しており、Ｃ−Ｓｉ結合等は存在してい
ない。これらの構造は、ＥＳＣＡ、広域吸収微細構造解
析（ＥＸＡＦＳ）、化学的エッチング法等によって確認
した。この独立した２つのランダムなネットワーク構造
が存在することにより、成形温度領域においても膜構造
変化が起こらず安定であると考えられる。また、膜中に
金属元素等をドープすると、膜中にランダムに分散した
状態、第３のネットワーク、あるいはバルクとして存在
することが可能で、ドーパントにより構造的な安定性が
増し、高温でもアモルファス状態を保つことができる。
なお、金属の含有率が５０ａｔｍ％以下では、炭化物は
生成しない。金属元素以外にもＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ等
のセラミックスをドーパントとしても同様の効果が得ら
れる。この膜は、高温での熱安定性以外に内部応力が小
さいために型母材との密着性が良好であり、酸やアルカ
リに対しても化学的安定性に優れ、硬度２０００ｋｇ／
ｍｍ2 、空気中における摩擦係数も０．０３〜０．１と
小さく、耐摩耗性にも優れるという特徴を持っている。
膜厚は、１０ｎｍ〜１０μｍ程度であれば良く、特に１
００ｎｍ〜２μｍが好適である。膜厚が薄すぎると十分
な離型性や耐久性が得られず、膜厚が厚過ぎると型母材
との密着性が低下するという問題が生じる。
ンド状炭素膜（以下、ＤＬＣ）あるいは水素化アモルフ
ァス炭素膜（以下、ａ−Ｃ：Ｈ）に比べて高温での構造
安定性に特徴がある。ＤＬＣあるいはａ−Ｃ：Ｈは、膜
中にＨを含有するアモルファス構造でｓｐ3 結合とｓｐ
2 結合からなる。成形温度近傍において膜中のＨが脱離
する結果、ｓｐ3 結合が減少する一方、Ｈが脱離したＣ
がｓｐ2 結合に構造変化するために膜の機械的強度が低
下する。本発明の膜構造は、水素で安定化した炭素のネ
ットワークａ−（Ｃ：Ｈ）と酸素で安定化したケイ素の
ネットワークａ−（Ｓｉ：Ｏ）の二重構造を有してい
る。ａ−（Ｃ：Ｈ）構造とａ−（Ｓｉ：Ｏ）構造は互い
に独立して存在しており、Ｃ−Ｓｉ結合等は存在してい
ない。これらの構造は、ＥＳＣＡ、広域吸収微細構造解
析（ＥＸＡＦＳ）、化学的エッチング法等によって確認
した。この独立した２つのランダムなネットワーク構造
が存在することにより、成形温度領域においても膜構造
変化が起こらず安定であると考えられる。また、膜中に
金属元素等をドープすると、膜中にランダムに分散した
状態、第３のネットワーク、あるいはバルクとして存在
することが可能で、ドーパントにより構造的な安定性が
増し、高温でもアモルファス状態を保つことができる。
なお、金属の含有率が５０ａｔｍ％以下では、炭化物は
生成しない。金属元素以外にもＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ等
のセラミックスをドーパントとしても同様の効果が得ら
れる。この膜は、高温での熱安定性以外に内部応力が小
さいために型母材との密着性が良好であり、酸やアルカ
リに対しても化学的安定性に優れ、硬度２０００ｋｇ／
ｍｍ2 、空気中における摩擦係数も０．０３〜０．１と
小さく、耐摩耗性にも優れるという特徴を持っている。
膜厚は、１０ｎｍ〜１０μｍ程度であれば良く、特に１
００ｎｍ〜２μｍが好適である。膜厚が薄すぎると十分
な離型性や耐久性が得られず、膜厚が厚過ぎると型母材
との密着性が低下するという問題が生じる。
【００１１】本発明は、型母材上に水素で安定化した炭
素のネットワークａ−（Ｃ：Ｈ）構造と酸素で安定化し
たケイ素のネットワークａ−（Ｓｉ：Ｏ）構造が互いに
独立して存在するアモルファスの離型膜を設けることに
より、成形温度においても膜構造変化を生じることな
く、耐久性に優れた光学素子成形用型を実現するもので
ある。なお、本発明はレンズ、ミラー、グレーティン
グ、プリズム等の光学素子に限定されるものではなく、
光学素子以外のガラス、プラスチック等の成形品に対し
ても適用できることは言うまでもない。
素のネットワークａ−（Ｃ：Ｈ）構造と酸素で安定化し
たケイ素のネットワークａ−（Ｓｉ：Ｏ）構造が互いに
独立して存在するアモルファスの離型膜を設けることに
より、成形温度においても膜構造変化を生じることな
く、耐久性に優れた光学素子成形用型を実現するもので
ある。なお、本発明はレンズ、ミラー、グレーティン
グ、プリズム等の光学素子に限定されるものではなく、
光学素子以外のガラス、プラスチック等の成形品に対し
ても適用できることは言うまでもない。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の具体的実
施例を説明する。 ＜実施例１＞図１及び図２は本発明に係わる光学素子成
形用型の一つの実施態様を示すものである。図１は光学
素子プレス成形前の状態を示し、図２は光学素子成形後
の状態を示す。図１中１は型母材、２はガラス素材を成
形する成形面を有する離型膜、３はガラス素材であり、
図２中４は光学素子である。図１に示すように型の間に
置かれたガラス素材３をプレス成形することによってレ
ンズ等の光学素子４が形成される。
施例を説明する。 ＜実施例１＞図１及び図２は本発明に係わる光学素子成
形用型の一つの実施態様を示すものである。図１は光学
素子プレス成形前の状態を示し、図２は光学素子成形後
の状態を示す。図１中１は型母材、２はガラス素材を成
形する成形面を有する離型膜、３はガラス素材であり、
図２中４は光学素子である。図１に示すように型の間に
置かれたガラス素材３をプレス成形することによってレ
ンズ等の光学素子４が形成される。
【００１３】次に、本発明の光学素子成形用型について
詳細に説明する。型母材として焼結ＳｉＣを所定の形状
に加工した後、ＣＶＤ法により多結晶のＳｉＣ膜を形成
した後成形面をＲｍａｘ＝０．０２μｍに鏡面研磨した
ものを用いた。この型を良く洗浄した後、図３に示す成
膜装置に設置した。図中５は真空槽、６は型、７はイオ
ン源、８はイオン化室、９は引き出し電極、１０はガス
導入系、１１はマイクロ波電源、１２は導波管、１３は
ガス導入系、１４はマイクロ波導入窓、１５は外部磁
場、１６は空洞共振器タイプのＥＣＲプラズマ発生室、
１７はスパッタ・ターゲット、１８は排気系である。ま
ず、装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒに排気した後、ガス導
入系１０よりＡｒ：２０ｓｃｃｍをイオン源に導入し、
ガス圧を２×１０-4Ｔｏｒｒとした。次に、イオン化室
８にＡｒプラズマを形成し、引き出し電極９により５０
０ｅＶのＡｒイオンビームを引き出して型表面の清浄化
処理を５分間行った。この後、イオン源７のガス導入系
１０にＣＨ4 ：１５ｓｃｃｍ、Ｈ2 ：３５ｓｃｃｍを導
入すると共に、ＥＣＲプラズマ発生室１６にガス導入系
１３よりＯ2 ：４０ｓｃｃｍとＡｒ：２０ｓｃｃｍを導
入し、ガス圧を４×１０-4Ｔｏｒｒとした。イオン源７
の引き出し電極９によりイオンエネルギー７００ｅＶの
イオンビームを引き出し、型に照射した。同時に、２．
４５ＧＨｚのマイクロ波電源１１より、１ｋＷのマイク
ロ波を導入し酸素のＥＣＲプラズマを形成し、純度９
９．９９％のＳｉスパッタ・ターゲット１７に照射し
た。この時、プラズマ室１６の外周に設置した外部電磁
石１５によりマイクロ波導入窓１４で１６００Ｇａｕｓ
ｓ、スパッタ・ターゲット１７で８７５ＧａｕｓｓのＥ
ＣＲ点となる発散磁場を印加した。イオン源７により水
素で安定化した炭素のネットワークａ−（Ｃ：Ｈ）構造
を形成すると共に、ＥＣＲプラズマ・スパッタ装置によ
り酸素で安定化したケイ素のネットワークａ−（Ｓｉ：
Ｏ）構造の膜を２５０ｎｍ形成した。このとき型母材は
室温とした。同様に作成した本発明の膜を、まず、酸素
プラズマによりアッシングしたところａ−（Ｓｉ：Ｏ）
構造のネットワークだけが残り、逆に１０％ＨＦ溶液で
エッチングするとａ−（Ｃ：Ｈ）構造のネットワークの
みが残った。ＥＳＣＡによる深さ方向分析の結果、本発
明の膜中においては、Ｃ−Ｓｉ結合は観測されなかっ
た。また、成形条件（雰囲気、温度）に試料を５００時
間放置した前後におけるフーリエ変換赤外分光法（ＦＴ
ＩＲ）で分析した結果、ＦＴＩＲスペクトルに変化が見
られず、膜構造の変化が生じていないことを確認した。
詳細に説明する。型母材として焼結ＳｉＣを所定の形状
に加工した後、ＣＶＤ法により多結晶のＳｉＣ膜を形成
した後成形面をＲｍａｘ＝０．０２μｍに鏡面研磨した
ものを用いた。この型を良く洗浄した後、図３に示す成
膜装置に設置した。図中５は真空槽、６は型、７はイオ
ン源、８はイオン化室、９は引き出し電極、１０はガス
導入系、１１はマイクロ波電源、１２は導波管、１３は
ガス導入系、１４はマイクロ波導入窓、１５は外部磁
場、１６は空洞共振器タイプのＥＣＲプラズマ発生室、
１７はスパッタ・ターゲット、１８は排気系である。ま
ず、装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒに排気した後、ガス導
入系１０よりＡｒ：２０ｓｃｃｍをイオン源に導入し、
ガス圧を２×１０-4Ｔｏｒｒとした。次に、イオン化室
８にＡｒプラズマを形成し、引き出し電極９により５０
０ｅＶのＡｒイオンビームを引き出して型表面の清浄化
処理を５分間行った。この後、イオン源７のガス導入系
１０にＣＨ4 ：１５ｓｃｃｍ、Ｈ2 ：３５ｓｃｃｍを導
入すると共に、ＥＣＲプラズマ発生室１６にガス導入系
１３よりＯ2 ：４０ｓｃｃｍとＡｒ：２０ｓｃｃｍを導
入し、ガス圧を４×１０-4Ｔｏｒｒとした。イオン源７
の引き出し電極９によりイオンエネルギー７００ｅＶの
イオンビームを引き出し、型に照射した。同時に、２．
４５ＧＨｚのマイクロ波電源１１より、１ｋＷのマイク
ロ波を導入し酸素のＥＣＲプラズマを形成し、純度９
９．９９％のＳｉスパッタ・ターゲット１７に照射し
た。この時、プラズマ室１６の外周に設置した外部電磁
石１５によりマイクロ波導入窓１４で１６００Ｇａｕｓ
ｓ、スパッタ・ターゲット１７で８７５ＧａｕｓｓのＥ
ＣＲ点となる発散磁場を印加した。イオン源７により水
素で安定化した炭素のネットワークａ−（Ｃ：Ｈ）構造
を形成すると共に、ＥＣＲプラズマ・スパッタ装置によ
り酸素で安定化したケイ素のネットワークａ−（Ｓｉ：
Ｏ）構造の膜を２５０ｎｍ形成した。このとき型母材は
室温とした。同様に作成した本発明の膜を、まず、酸素
プラズマによりアッシングしたところａ−（Ｓｉ：Ｏ）
構造のネットワークだけが残り、逆に１０％ＨＦ溶液で
エッチングするとａ−（Ｃ：Ｈ）構造のネットワークの
みが残った。ＥＳＣＡによる深さ方向分析の結果、本発
明の膜中においては、Ｃ−Ｓｉ結合は観測されなかっ
た。また、成形条件（雰囲気、温度）に試料を５００時
間放置した前後におけるフーリエ変換赤外分光法（ＦＴ
ＩＲ）で分析した結果、ＦＴＩＲスペクトルに変化が見
られず、膜構造の変化が生じていないことを確認した。
【００１４】次に、本発明による光学素子成形用型によ
ってガラスレンズのプレス成形を行った例を示す。図４
中、５１は真空槽本体、５２はその蓋、５３は光学素子
を成形するための上型、５４はその下型、５５は上型を
押さえるための上型おさえ、５６は胴型、５７は型ホル
ダー、５８はヒーター、５９は下型を突き上げる突き上
げ棒、６０は該突き上げ棒を作動するエアシリンダ、６
１は油回転ポンプ、６２、６３、６４はバルブ、６５は
不活性ガス流入パイプ、６６はバルブ、６７はリークバ
ルブ、６８はバルブ、６９は温度センサ、７０は水冷パ
イプ、７１は真空槽を支持する台を示す。
ってガラスレンズのプレス成形を行った例を示す。図４
中、５１は真空槽本体、５２はその蓋、５３は光学素子
を成形するための上型、５４はその下型、５５は上型を
押さえるための上型おさえ、５６は胴型、５７は型ホル
ダー、５８はヒーター、５９は下型を突き上げる突き上
げ棒、６０は該突き上げ棒を作動するエアシリンダ、６
１は油回転ポンプ、６２、６３、６４はバルブ、６５は
不活性ガス流入パイプ、６６はバルブ、６７はリークバ
ルブ、６８はバルブ、６９は温度センサ、７０は水冷パ
イプ、７１は真空槽を支持する台を示す。
【００１５】レンズを製作する工程を次に述べる。フリ
ント系光学ガラス（ＳＦ１４）を所定の量に調整し、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
を成形装置内に設置する。ガラス素材を投入した型を装
置内に設置してから真空槽５１の蓋５２を閉じ、水冷パ
イプ７０に水を流し、ヒーター５８に電流を流す。この
とき窒素ガス用バルブ６６及び６８は閉じ、排気系バル
ブ６２，６３，６４も閉じている。尚、油回転ポンプ６
１は常に回転している。バルブ６２を開け排気を開始し
てから１０-2Ｔｏｒｒ以下になったらバルブ６２を閉
じ、バルブ６６を開いて窒素ガスをボンベより真空槽内
に導入する。所定の温度になったらエアシリンダ６０を
作動させて２００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で１分間加圧す
る。圧力を解除した後、冷却速度を−５℃／ｍｉｎで転
移点以下になるまで冷却し、その後は−２０℃／ｍｉｎ
以上の速度で冷却を行い、２００℃以下に下がったらバ
ルブ６６を閉じ、リークバルブ６３を開いて真空槽５１
内に空気を導入する。それから蓋５２を開け上型おさえ
を外して成形物を取り出す。上記のようにして、プリン
ト系光学ガラスＳＦ１４（軟化点Ｓｐ＝５８６℃、転移
点Ｔｇ＝４８５℃）を使用して図２に示すレンズ４を成
形した。このときの成形条件すなわち時間−温度関係図
を図５に示す。前記型を用いて５００回成形を行った。
成形後の型は、傷や割れといった欠陥やガラス中に含ま
れるＰｂＯの還元析出物であるＰｂやガラスの融着が光
学顕微鏡、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察され
なかった。また、成形品についても表面粗さ、面精度、
透過率、形状精度とも良好でＰｂの析出や成形時のガス
残りと言った問題もなかった。
ント系光学ガラス（ＳＦ１４）を所定の量に調整し、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
を成形装置内に設置する。ガラス素材を投入した型を装
置内に設置してから真空槽５１の蓋５２を閉じ、水冷パ
イプ７０に水を流し、ヒーター５８に電流を流す。この
とき窒素ガス用バルブ６６及び６８は閉じ、排気系バル
ブ６２，６３，６４も閉じている。尚、油回転ポンプ６
１は常に回転している。バルブ６２を開け排気を開始し
てから１０-2Ｔｏｒｒ以下になったらバルブ６２を閉
じ、バルブ６６を開いて窒素ガスをボンベより真空槽内
に導入する。所定の温度になったらエアシリンダ６０を
作動させて２００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で１分間加圧す
る。圧力を解除した後、冷却速度を−５℃／ｍｉｎで転
移点以下になるまで冷却し、その後は−２０℃／ｍｉｎ
以上の速度で冷却を行い、２００℃以下に下がったらバ
ルブ６６を閉じ、リークバルブ６３を開いて真空槽５１
内に空気を導入する。それから蓋５２を開け上型おさえ
を外して成形物を取り出す。上記のようにして、プリン
ト系光学ガラスＳＦ１４（軟化点Ｓｐ＝５８６℃、転移
点Ｔｇ＝４８５℃）を使用して図２に示すレンズ４を成
形した。このときの成形条件すなわち時間−温度関係図
を図５に示す。前記型を用いて５００回成形を行った。
成形後の型は、傷や割れといった欠陥やガラス中に含ま
れるＰｂＯの還元析出物であるＰｂやガラスの融着が光
学顕微鏡、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察され
なかった。また、成形品についても表面粗さ、面精度、
透過率、形状精度とも良好でＰｂの析出や成形時のガス
残りと言った問題もなかった。
【００１６】次に、この型を用いて図６に示す成形装置
により成形を行った。図６において、１０２は成形装
置、１０４は取入れ用置換室であり、１０６は成形室で
あり、１０８は蒸着室であり、１１０は取出し用置換室
である。１１２，１１４，１１６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
Ａ方向に搬送せしめられるパレットである。１２４，１
３８，１４０，１５０はシリンダであり、１２６，１５
２はバルブである。１２８は成形室１０６内においてレ
ール１１８に沿って配列されているヒータである。成形
室１０６内はパレット搬送方向に沿って順に加熱ゾーン
１０６−１、プレスゾーン１０６−２及び徐冷ゾーン１
０６−３とされている。プレスゾーン１０６−２におい
て、上記シリンダ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１４
０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１３
２は本発明による型部材である。蒸着室１０８内におい
ては、蒸着物質１４６を収容した容器１４２及び該容器
を加熱するためのヒータ１４４が配置されている。クラ
ウン系ガラスＳＫ１２（軟化点Ｓｐ＝６７２℃、ガラス
転移点Ｔｇ＝５５０℃）を所定の形状及び寸法に粗加工
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に設置し、取入れ置換室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１１
２を越えて成形室１０６内の１２０−２の位置へと搬送
し、以下同様に所定のタイミングで順次新たに取入れ置
換室１０４内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１２
８により徐々に加熱し１２０−４の位置で軟化点以上と
した上で、プレスゾーン１０６−２へと搬送し、ここで
シリンダ１３８，１４０を作動させて上型部材１３０及
び下型部材１３２により２００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力でプ
レス温度６２０℃で一分間プレスし、その後加圧力を解
除しガラス転移点以下まで冷却し、その後シリンダ１３
８，１４０を作動させて上型部材１３０及び下型部材１
３２をガラス成形品から離型した。該プレスに際しては
上記パレットが成形用胴型部材として利用された。しか
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。なお、成形室１０６内には不活性ガスを充
満させた。成形室１０６内において１２０−８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１０８内の１２０−９の位置へと搬送し
た。通常、ここで真空蒸着を行うのであるが本実施例で
は該蒸着を行わなかった。そして、次の搬送ではゲート
バルブ１１６を越えて取出し置換室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を作動させてロッド１４８によりガラス成形
品を成形装置１０２外へと取り出した。
により成形を行った。図６において、１０２は成形装
置、１０４は取入れ用置換室であり、１０６は成形室で
あり、１０８は蒸着室であり、１１０は取出し用置換室
である。１１２，１１４，１１６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
Ａ方向に搬送せしめられるパレットである。１２４，１
３８，１４０，１５０はシリンダであり、１２６，１５
２はバルブである。１２８は成形室１０６内においてレ
ール１１８に沿って配列されているヒータである。成形
室１０６内はパレット搬送方向に沿って順に加熱ゾーン
１０６−１、プレスゾーン１０６−２及び徐冷ゾーン１
０６−３とされている。プレスゾーン１０６−２におい
て、上記シリンダ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１４
０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１３
２は本発明による型部材である。蒸着室１０８内におい
ては、蒸着物質１４６を収容した容器１４２及び該容器
を加熱するためのヒータ１４４が配置されている。クラ
ウン系ガラスＳＫ１２（軟化点Ｓｐ＝６７２℃、ガラス
転移点Ｔｇ＝５５０℃）を所定の形状及び寸法に粗加工
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に設置し、取入れ置換室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１１
２を越えて成形室１０６内の１２０−２の位置へと搬送
し、以下同様に所定のタイミングで順次新たに取入れ置
換室１０４内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１２
８により徐々に加熱し１２０−４の位置で軟化点以上と
した上で、プレスゾーン１０６−２へと搬送し、ここで
シリンダ１３８，１４０を作動させて上型部材１３０及
び下型部材１３２により２００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力でプ
レス温度６２０℃で一分間プレスし、その後加圧力を解
除しガラス転移点以下まで冷却し、その後シリンダ１３
８，１４０を作動させて上型部材１３０及び下型部材１
３２をガラス成形品から離型した。該プレスに際しては
上記パレットが成形用胴型部材として利用された。しか
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。なお、成形室１０６内には不活性ガスを充
満させた。成形室１０６内において１２０−８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１０８内の１２０−９の位置へと搬送し
た。通常、ここで真空蒸着を行うのであるが本実施例で
は該蒸着を行わなかった。そして、次の搬送ではゲート
バルブ１１６を越えて取出し置換室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を作動させてロッド１４８によりガラス成形
品を成形装置１０２外へと取り出した。
【００１７】以上のようなプレス工程により３０００回
成形した後の型部材の成形面及び成形された光学素子の
表面粗さ、並びに型部材と成形された光学素子との離型
性は良好であった。特に、型部材の成形面について光学
顕微鏡、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察しても傷やク
ラック等の欠陥やＰｂの析出、ガラスの融着は見られな
かった。
成形した後の型部材の成形面及び成形された光学素子の
表面粗さ、並びに型部材と成形された光学素子との離型
性は良好であった。特に、型部材の成形面について光学
顕微鏡、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察しても傷やク
ラック等の欠陥やＰｂの析出、ガラスの融着は見られな
かった。
【００１８】＜実施例２＞型母材としてＷＣ（８４％）
−ＴｉＣ（８％）−ＴａＣ（８％）からなる焼結体を所
定の形状に加工した後、成形面をＲｍａｘ＝０．０２μ
ｍに鏡面研磨した。この型を図７に示す成膜装置に設置
した。実施例１と同様に型表面をＡｒイオンで清浄化し
た後、イオン源には実施例１と同様の条件でガス供給系
よりＣＨ4、Ｈ2 を導入した。更に、真空槽２２にＯ
2 ：５０ｓｃｃｍとＡｒ：２０ｓｃｃｍを導入し、チャ
ンバー内圧力を３×１０-4Ｔｏｒｒとした。図７の対向
ターゲット方式のスパッタ装置において、純度９９．９
９％のＳｉスパッタ・ターゲット１９に６００Ｖの電圧
を印加して、Ｓｉを型にスパッタした。イオン源７によ
り水素で安定化した炭素のネットワークａ−（Ｃ：Ｈ）
構造を形成すると共に、対向ターゲット方式のスパッタ
装置により酸素で安定化したケイ素のネットワークａ−
（Ｓｉ：Ｏ）構造の膜を１μｍ形成した。このとき型母
材は室温とした。この型を用いて実施例１と同様の成形
テストを行った結果、実施例１と同様の結果が得られ
た。
−ＴｉＣ（８％）−ＴａＣ（８％）からなる焼結体を所
定の形状に加工した後、成形面をＲｍａｘ＝０．０２μ
ｍに鏡面研磨した。この型を図７に示す成膜装置に設置
した。実施例１と同様に型表面をＡｒイオンで清浄化し
た後、イオン源には実施例１と同様の条件でガス供給系
よりＣＨ4、Ｈ2 を導入した。更に、真空槽２２にＯ
2 ：５０ｓｃｃｍとＡｒ：２０ｓｃｃｍを導入し、チャ
ンバー内圧力を３×１０-4Ｔｏｒｒとした。図７の対向
ターゲット方式のスパッタ装置において、純度９９．９
９％のＳｉスパッタ・ターゲット１９に６００Ｖの電圧
を印加して、Ｓｉを型にスパッタした。イオン源７によ
り水素で安定化した炭素のネットワークａ−（Ｃ：Ｈ）
構造を形成すると共に、対向ターゲット方式のスパッタ
装置により酸素で安定化したケイ素のネットワークａ−
（Ｓｉ：Ｏ）構造の膜を１μｍ形成した。このとき型母
材は室温とした。この型を用いて実施例１と同様の成形
テストを行った結果、実施例１と同様の結果が得られ
た。
【００１９】＜実施例３＞実施例２と同様の型母材を用
い、図８に示す成膜装置で本発明の膜を型表面に形成し
た。図中２３は真空槽、２４は型、２５は電子銃、２６
はＲＦコイル、２７はＤＣバイアス電源、２８はイオン
プレーティング用高周波電源、２９は排気口を示す。ま
ず、ガス導入口よりＡｒ：３０ｓｃｃｍをイオン化室に
導入しガス圧２×１０-4Ｔｏｒｒとしてイオン化した
後、イオンビーム引出し電極に４５０Ｖの電圧を印加し
てイオンビームを引出し型母材に５分間照射し成形表面
の清浄化を行った。次に、ＣＨ4 ：１５ｓｃｃｍ、Ａ
ｒ：３０ｓｃｃｍをイオン化室に導入し、ガス圧３×１
０-4Ｔｏｒｒで水素で安定化した炭素のネットワークａ
−（Ｃ：Ｈ）構造を形成すると同時に、電子銃２５で９
９．９９％のＳｉと９９．９９％のＴｉを二元蒸着し
た。この時、Ｓｉ側の成膜レートを１００ｎｍ／ｍｉ
ｎ、Ｔｉ側の成膜レートを１０ｎｍ／ｍｉｎとした。ま
た、Ｓｉ、Ｔｉの成膜に際しては、Ｏ2 ：１００ｓｃｃ
ｍを真空槽内に導入し、高周波電源により１ＫＷのパワ
ーを導入すると共に、基板（型）に−５００Ｖのバイア
ス電圧を印加し、いわゆるイオンプレーティングを行い
ながら同時にイオン源を動作した。この結果、電子銃に
よる酸素で安定化したケイ素のネットワークａ−（Ｓ
ｉ：Ｏ）構造とイオン源によりａ−（Ｃ：Ｈ）構造の膜
中にＴｉを含んだ膜を８００ｎｍ形成した。同一条件で
作成した試料についてＴｉの含有率を調べたところ１５
ａｔｍ％であった。
い、図８に示す成膜装置で本発明の膜を型表面に形成し
た。図中２３は真空槽、２４は型、２５は電子銃、２６
はＲＦコイル、２７はＤＣバイアス電源、２８はイオン
プレーティング用高周波電源、２９は排気口を示す。ま
ず、ガス導入口よりＡｒ：３０ｓｃｃｍをイオン化室に
導入しガス圧２×１０-4Ｔｏｒｒとしてイオン化した
後、イオンビーム引出し電極に４５０Ｖの電圧を印加し
てイオンビームを引出し型母材に５分間照射し成形表面
の清浄化を行った。次に、ＣＨ4 ：１５ｓｃｃｍ、Ａ
ｒ：３０ｓｃｃｍをイオン化室に導入し、ガス圧３×１
０-4Ｔｏｒｒで水素で安定化した炭素のネットワークａ
−（Ｃ：Ｈ）構造を形成すると同時に、電子銃２５で９
９．９９％のＳｉと９９．９９％のＴｉを二元蒸着し
た。この時、Ｓｉ側の成膜レートを１００ｎｍ／ｍｉ
ｎ、Ｔｉ側の成膜レートを１０ｎｍ／ｍｉｎとした。ま
た、Ｓｉ、Ｔｉの成膜に際しては、Ｏ2 ：１００ｓｃｃ
ｍを真空槽内に導入し、高周波電源により１ＫＷのパワ
ーを導入すると共に、基板（型）に−５００Ｖのバイア
ス電圧を印加し、いわゆるイオンプレーティングを行い
ながら同時にイオン源を動作した。この結果、電子銃に
よる酸素で安定化したケイ素のネットワークａ−（Ｓ
ｉ：Ｏ）構造とイオン源によりａ−（Ｃ：Ｈ）構造の膜
中にＴｉを含んだ膜を８００ｎｍ形成した。同一条件で
作成した試料についてＴｉの含有率を調べたところ１５
ａｔｍ％であった。
【００２０】次に、これらの型を用いて実施例１と同様
の成形テストを行った結果、実施例１と同様の結果が得
られた。
の成形テストを行った結果、実施例１と同様の結果が得
られた。
【００２１】＜実施例４＞実施例３と同様の型母材、成
膜装置を用い、実施例３と同様の条件で成膜を行った。
ただし、イオンプレーティングの条件として、反応性ガ
スとしてＯ2 ：７０ｓｃｃｍとＮ2 ：５０ｓｃｃｍを導
入した。この結果、電子銃による酸素で安定化したケイ
素のネットワークａ−（Ｓｉ：Ｏ）構造とイオン源によ
るａ−（Ｃ：Ｈ）構造の膜中にＴｉＮを含んだ膜を１．
５μｍ形成した。同一条件で作成した試料についてＴｉ
Ｎの含有率を調べたところ１０ａｔｍ％であった。
膜装置を用い、実施例３と同様の条件で成膜を行った。
ただし、イオンプレーティングの条件として、反応性ガ
スとしてＯ2 ：７０ｓｃｃｍとＮ2 ：５０ｓｃｃｍを導
入した。この結果、電子銃による酸素で安定化したケイ
素のネットワークａ−（Ｓｉ：Ｏ）構造とイオン源によ
るａ−（Ｃ：Ｈ）構造の膜中にＴｉＮを含んだ膜を１．
５μｍ形成した。同一条件で作成した試料についてＴｉ
Ｎの含有率を調べたところ１０ａｔｍ％であった。
【００２２】次に、これらの型を用いて実施例１と同様
の成形テストを行った結果、実施例１と同様の結果が得
られた。
の成形テストを行った結果、実施例１と同様の結果が得
られた。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学素子
成形用型によれば型母材の少なくとも成形面に水素で安
定化した炭素のネットワークａ−（Ｃ：Ｈ）構造と酸素
で安定化したケイ素のネットワークａ−（Ｓｉ：Ｏ）構
造が互いに独立して存在する離型膜を設けることによ
り、成形温度においても膜構造が安定で、ガラスの成形
において膜の剥離やクラックが発生しない表面欠陥の少
ない鏡面を有する型を提供することができる。この型を
用いガラス光学素子を成形するとガラスと型の離型性が
極めて良好であり、表面粗さ、面精度、透過率、形状精
度の良好な成形品が得られる。更に、この型を用いてプ
レス成形を長時間操返しても膜剥離やクラック、傷の発
生という欠陥を生じない極めて耐久性の高い光学素子成
形用型が得られる。
成形用型によれば型母材の少なくとも成形面に水素で安
定化した炭素のネットワークａ−（Ｃ：Ｈ）構造と酸素
で安定化したケイ素のネットワークａ−（Ｓｉ：Ｏ）構
造が互いに独立して存在する離型膜を設けることによ
り、成形温度においても膜構造が安定で、ガラスの成形
において膜の剥離やクラックが発生しない表面欠陥の少
ない鏡面を有する型を提供することができる。この型を
用いガラス光学素子を成形するとガラスと型の離型性が
極めて良好であり、表面粗さ、面精度、透過率、形状精
度の良好な成形品が得られる。更に、この型を用いてプ
レス成形を長時間操返しても膜剥離やクラック、傷の発
生という欠陥を生じない極めて耐久性の高い光学素子成
形用型が得られる。
【００２４】本発明により得られた光学素子成形用型を
用いることにより生産性の向上とコストダウンを実現す
ることが可能となった。
用いることにより生産性の向上とコストダウンを実現す
ることが可能となった。
【図１】本発明に係わる光学素子成形用型の一例を示す
断面図で、プレス成形前の状態を示す。
断面図で、プレス成形前の状態を示す。
【図２】本発明に係わる光学素子成形用型の一例を示す
断面図で、プレス成形後の状態を示す。
断面図で、プレス成形後の状態を示す。
【図３】本発明の実施例で用いる成膜装置を示す概略図
である。
である。
【図４】本発明に係わる光学素子成形用型を使用するレ
ンズの成形装置を示す断面図で、非連続成形タイプであ
る。
ンズの成形装置を示す断面図で、非連続成形タイプであ
る。
【図５】レンズ成形の際の時間−温度関係図である。
【図６】本発明に係わる光学素子成形用型を使用するレ
ンズの成形装置を示す断面図で、連続成形タイプであ
る。
ンズの成形装置を示す断面図で、連続成形タイプであ
る。
【図７】本発明の実施例で用いる成膜装置を示す概略図
である。
である。
【図８】本発明の実施例で用いる成膜装置を示す概略図
である。
である。
１ 型母材 ２ 離型膜 ３ ガラス素材 ４ 成形されたレンズ ５ 真空槽 ６ 型 ７ イオン源 ８ イオン化室 ９ 引き出し １０ ガス導入系 １１ マイクロ波電源 １２ 導波管 １３ ガス導入系 １４ マイクロ波導入窓 １５ 外部磁場 １６ ＥＣＲプラズマ発生室 １７ スパッタ・ターゲット １８ 排気系 １９ スパッタ・ターゲット ２０ 型 ２１ 高周波電源 ２２ 真空槽 ２３ 真空槽 ２４ 型 ２５ 電子銃 ２６ ＲＦコイル ２７ バイアス電源 ２８ 高周波電源 ２９ 排気口 ５１ 真空槽 ５２ 真空槽の蓋 ５３ 上型 ５４ 下型 ５５ 上型おさえ ５６ 胴型 ５７ 型ホルダー ５８ ヒーター ５９ 下型を突き上げる突き上げ棒 ６０ エアシリンダ ６１ 油回転ポンプ ６２，６３，６４ バルブ ６５ 不活性ガス導入バルブ ６６ バルブ ６７ リークパイプ ６８ バルブ ６９ 温度センサ ７０ 水冷パイプ ７１ 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 取出し用置換室 １１２ ゲートバルブ １１４ ゲートバルブ １１６ ゲートバルブ １１８ レール １２０ パレット １２２ ロッド １２４ シリンダ １２６ バルブ １２８ ヒータ １３０ 上型 １３２ 下型 １３４ ロッド １３６ ロッド １３８ シリンダ １４０ シリンダ １４２ 容器 １４４ ヒーター １４６ 蒸着物質 １４８ ロッド １５０ シリンダ １５２ バルブ
Claims (3)
- 【請求項１】 ガラスよりなる光学素子のプレス成形に
用いる光学素子成形用型において、該型母材の成形面に
水素で安定化した炭素のネットワーク構造と酸素で安定
化したケイ素のネットワーク構造からなる膜を形成した
ことを特徴とする光学素子成形用型。 - 【請求項２】 前記膜がアモルファスである請求項１記
載の光学素子成形用型。 - 【請求項３】 前記膜中に金属元素及びセラミックスの
一方または両方が存在する請求項１記載の光学素子成形
用型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26686795A JPH09110441A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 光学素子成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26686795A JPH09110441A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 光学素子成形用型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09110441A true JPH09110441A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17436762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26686795A Pending JPH09110441A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 光学素子成形用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09110441A (ja) |
-
1995
- 1995-10-16 JP JP26686795A patent/JPH09110441A/ja active Pending
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