KR20080038080A - 광학 소자 성형용 금형 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

표면 가공층의 밀착성이 우수하고, 고정밀도인 전사성을 얻게 되는 광학 소자 성형용 금형을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 광학 소자 성형용 금형(10)은 광학 소자를 형성하는 형성면을 갖는 광학 소자 성형용 금형(10)이며, 성형 베이스면을 갖는 모재(11)와, 모재(11)의 성형 베이스면 상에 형성된 단열층(13)과, 단열층(13) 상에 형성된 중간층(14)과, 중간층(14)을 덮는 표면 가공층(15)을 갖고, 표면 가공층(15)의 표면 중 모재(11)의 성형 베이스면의 상방의 부분이 성형면인 것이다. 또한, 단열층(13)이 세라믹층이고, 표면 가공층(15)이 금속계 재료층이고, 중간층(14)은 200 ㎛를 초과하지 않는 두께를 갖는 것이 바람직하다.

광학 소자 성형용 금형, 표면 가공층, 단열층, 모재, 중간층

Description

광학 소자 성형용 금형 및 그 제조 방법 {METAL MOLD FOR OPTICAL DEVICE FORMING AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은 광학 렌즈나 회절 격자 등의 광학 소자 등을 수지의 사출 성형에 의해 제조하기 위한 광학 소자 성형용 금형에 관한 것이다. 더 상세하게는, 마이크로미터 오더 이하의 정밀도가 요구되는 광학 소자를 성형하기 위한 광학 소자 성형용 금형 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

합성 수지의 사출 성형에 의한 광학 소자의 성형에는, 종래부터 강 등의 금속 재료에 의한 금형이 사용되어 왔다. 최근에는 광학 제품의 미세화, 정밀화에 의해 광학 소자 등에도 마이크로미터 오더 이하의 고정밀도가 요구되는 것에 이르고 있다. 그러나, 종래의 금형에서는 이와 같은 고정밀도의 전사성을 얻는 것은 곤란했다. 이와 같은 고정밀도인 광학 소자를 성형하기 위한 종래의 것으로서, 특허문헌 1을 들 수 있다. 거기에는, 스테인리스강제의 코어형의 표면에 단열층과 표면 가공층이 형성된 광학 소자 성형용 금형이 개시되어 있다.

이 문헌에 기재된 광학 소자 성형용 금형에 따르면, 코어형의 표면에 세라믹계 재료를 용사하여 금형 모재에 일체로 단열층이 형성된다. 그리고, 그 단열층 상에 비철 금속 재료를 무전해 도금하여 표면 가공층이 형성되어 있다. 이와 같이 함으로써, 표면 가공층에 정밀도가 높은 금형 형상을 가공할 수 있게 되어 있다. 이에 의해, 형상 오차가 작은 성형품을 얻을 수 있는 것이다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2002-96335호 공보

그러나, 상기한 종래의 광학 소자 성형용 금형에서는 광학 소자의 성형을 위해 승온ㆍ강온이 반복된다. 이에 의해, 각 층간의 박리가 생길 우려가 있다. 특히, 세라믹계 재료의 단열층과 비철 금속 재료의 표면 가공층 사이에서는 그 열팽창률의 차로부터 박리되기 쉽다. 부분적인 박리라도 표면 가공층의 미소한 왜곡이나 어긋남의 원인이 될 가능성이 있다. 따라서, 성형품의 형상 정밀도를 저하시킬 우려가 있다.

본 발명은 상기한 종래의 광학 소자 성형용 금형이 갖는 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이다. 즉, 그 과제로 하는 것은 표면 가공층의 밀착성이 우수하고, 고정밀도인 전사성을 얻게 되는 광학 소자 성형용 금형을 그 제조 방법과 함께 제공하는 데 있다.

이 과제의 해결을 목적으로 하여 이루어진 본 발명의 광학 소자 성형용 금형은 모재와, 모재 상에 용사에 의해 형성된 단열층과, 단열층 상에 형성된 중간층과, 중간층을 덮는 동시에 광학 소자를 성형하는 성형면을 갖는 표면층을 갖고 있다.

또한, 본 발명의 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법은 모재 상에 단열층을 용사에 의해 형성하는 공정과, 단열층 상에 중간층을 형성하는 공정과, 중간층 상에 표면층을 형성하는 공정과, 표면층의 표면에 광학 소자를 성형하는 성형면을 형성하는 공정을 갖고 있다.

본 발명의 광학 소자 성형용 금형에 따르면, 광학 소자는 표면층의 표면 중 모재의 성형 베이스면의 상방의 부분인 성형면에 의해 성형된다. 여기서, 표면층은 중간층을 덮고 있고, 중간층은 단열층 상에 형성되고, 단열층은 모재의 성형 베이스면 상에 용사에 의해 형성되어 있으므로, 표면층은 중간층에 의해 단열층으로 강력하게 밀착된다. 즉, 온도의 승강을 반복해도 표면층과 단열층의 왜곡은 중간층에 의해 완화된다. 따라서, 표면층의 밀착성이 우수하다. 또한, 표면층의 표면 중 모재의 성형 베이스면의 상방의 부분이 성형면이므로, 고정밀도인 전사성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 바람직하게는 단열층이 세라믹층인 것, 표면층이 금속층, 특히 도금하기 쉽고 내식성이 높은 비철 금속층인 것, 중간층은 금속 또는 서멧 또는 경사 재료로 구성되어 200 ㎛를 초과하지 않는 두께인 것, 모재와 단열층 사이에 이들 층의 밀착성을 높이는 본드층을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 표면층은 무전해 도금, 금속 용사, 스패터링 등의 공정에 의해 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 중간층은 단열층을 덮어서 형성되고, 그 모서리 변부가 모재에 접하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 표면층도 중간층을 덮어서 형성되고, 그 모서리 변부가 모재에 접하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 용사 후의 단열층을 가공하여 목적의 성형품의 형상으로 마무리하는 공정을, 중간층의 형성에 앞서 행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 광학 소자 성형용 금형에 따르면, 표면 가공층의 밀착성이 우수하고 고정밀도인 전사성을 얻게 된다.

도1은 본 형태에 관한 광학 소자 성형용 금형을 도시하는 단면도이다.

도2는 광학 소자 성형용 금형의 각 층의 내용을 나타내는 설명도이다.

도3은 각 층의 표면 거칠기를 나타내는 설명도이다.

도4는 표면 가공층의 예를 나타내는 단면도이다.

도5는 광학 소자 성형용 금형에 의해 성형된 광학 소자의 예를 나타내는 단면도이다.

도6은 표면 가공층의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

도7은 광학 소자 성형용 금형의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

[부호의 설명]

10, 20 : 광학 소자 성형용 금형

11, 21 : 모재

13 : 단열층

14 : 중간층

15 : 표면 가공층(표면층)

이하, 본 발명을 구체화한 최선의 형태에 대해 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 본 형태는 광학 렌즈나 회절 광학 소자 등을 제조하기 위한 광학 소자 성형용 금형에 본 발명을 적용한 것이다.

본 형태의 광학 소자 성형용 금형(10)은, 도1에 도시한 바와 같이 모재(11), 본드층(12), 단열층(13), 중간층(14), 표면 가공층(15)이 도면 중 아래로부터 이 순서로 적층되어 있다. 모재(11)는 도면 중 상면이 형성의 베이스면이고, 선단부가 마이너스로 오프셋되어 있다. 또한, 보수 점검 시의 파지용 홈(11a)이 형성되어 있다. 성형품의 대략적인 형상은 이 모재(11)에 의해 성형된다. 본드층(12)은 모재(11)와 단열재(13) 사이의 밀착성을 높이기 위해 언더코트되어 있는 것이다. 이들은 종래부터 사용되고 있는 것과 동일한 것을 사용한다.

단열층(13)은 단열성이 우수한 세라믹계 재료로 형성되어 있다. 이는 광학 소자 등의 사출 성형 시에, 수지 재료의 열이 모재(11)로 도피하여 급속하게 냉각되는 것을 방지하는 것이다. 이 단열층(13)은 기계 가공에 의해 목적으로 하는 형상으로 마무리되어 있다. 이에 의해, 단열층(13)의 두께에 제조에 의한 변동이 없도록 되어 있다. 이에 의해, 주위까지 시어 드루프가 없고, 주위는 에지로 되어 있으므로, 주위의 성형 전사성이 향상되고 있다. 또한, 다음 층의 중간층(14)을 얇게 할 수 있다.

중간층(14)은 단열층(13)과 표면 가공층(15)의 밀착성을 높이기 위한 것이다. 단열층(13)은 세라믹계의 재료인 한편, 표면 가공층(15)은 금속계의 재료가 사용된다. 그래서, 중간층(14)은 이들 모두와 친화도가 양호한 재료가 바람직하다. 그래서, 중간층(14)으로서는, 예를 들어 금속계의 재료나, 금속과 세라믹의 서멧 또는 경사 재료를 이용한다. 이에 의해, 단열층(13)과 중간층(14) 및 중간 층(14)과 표면 가공층(15)의 각 층 사이가 모두 밀착성이 좋다. 따라서, 중간층(14)에 의해 단열층(13)과 표면 가공층(15)이 강력한 밀착성을 갖는다. 서멧으로서는, 단열층(13)의 재질을 베이스로 한 것이 좋다. 경사 재료에서는 적층 두께 방향으로, 단열층(13)에 가까운 측으로부터 표면 가공층(15)에 가까운 측으로 배합 비율을 변화시킨 것이 좋다. 즉, 경사 재료의 중간층(14)에서는, 단열층(13)에 가까운 측에서는 단열층(13)의 베이스 재료가 풍부하고, 표면 가공층(15)에 가까운 측에서는 표면 가공층(15)의 베이스 재료가 풍부하다.

중간층(14)은 단열층(13)의 도1 중 상면뿐만 아니라 도면 중 전후 좌우 면에 있어서도 단열층(13)을 덮고 있다. 따라서, 중간층(14)을 형성한 후에는, 단열층(13)은 외부로 노출되어 있지 않다. 또한, 이 중간층(14)의 모서리 변부(14a)는 모재(11)에 직접 접하고 있다. 중간층(14)에 의해 모재(11)의 오프셋 부분은 매립되어 있다. 단열층(13)에 의해 목적 형상이 형성되어 있으므로, 그 형상을 유지할 수 있을 정도로 얇게 중간층(14)을 형성하면 좋다. 이에 의해, 중간층(14)의 외형 가공을 불필요하게 할 수 있다. 이로 인해, 중간층(14)은 200 ㎛를 초과하지 않는 두께로 형성된다. 이것이 얇기 때문에, 단열층(13)과 표면 가공층(15)의 밀착성이 향상된다. 또한, 중간층(14)의 외형 가공의 필요가 없으므로, 중간층(14)의 형성 후의 상태에서 표면 가공층(15)의 적층이 가능하다.

표면 가공층(15)은 그 도1 중 상면에 절삭 가공이 실시되어, 성형면이 형성된다. 이 표면 가공층(15)은 금속계의 재료가 바람직하다. 특히, 니켈 등의 비철 금속계가 바람직하지만, 질화금속 또는 탄화금속 또는 탄질화금속으로 형성해도 좋 다. 이 표면 가공층(15)은 중간층(14)의 전체를 덮고 있다. 또한, 표면 가공층(15)의 모서리 변부(15c)는 모재(11)에 직접 접하고 있다. 또한, 그 일부는 모재(11)의 홈(11a)의 내부에도 들어가 있다. 모재(11)와 표면 가공층(15)은 금속계의 재료끼리이다. 이로 인해, 양호하게 밀착되어 있어, 열이력이 가해져도 박리될 우려가 없다.

다음에, 각 층의 재질이나 제작 방법의 실시예에 대해 도2를 참조하여 설명한다. 도2에서는 도1의 배치에 맞춘 순서로 기재되어 있지만, 여기서는 제작 순서에 따라서 하측의 란으로부터 차례로 설명한다. 우선, 모재(11)는 일반적인 금형용 스테인리스강 등으로 형성한다. 이 모재(11)로서는, 열전도율이 23 W/mk, 선팽창률이 11 × 10^-6/k인 것을 선택하였다. 본드층(12)은, 여기서는 NiCr을 이용하여 모재(11)에 대해 플라즈마 용사함으로써 약 0.1 ㎜의 두께로 형성하였다. 이 본드층(12)으로서는, 열전도율이 20 W/mk, 선팽창률이 15 × 10^-6/k인 것을 선택하였다.

단열층(13)은 열전도율이 낮고, 선팽창률이 모재(11)에 가까운 재질이 바람직하다. 또한, 용사 후의 핀 홀이 적은 것이 바람직하다. 단열층(13)의 재질로서는, 산화지르코늄계, 산화알루미늄계, 산화티탄, 산화크롬계 등을 사용할 수 있다. 여기서는 ZrO₂ㆍ24MgO를 선택하였다. 이 재질은 용사층의 기공률이 낮고 치밀함이 우수하다. 그리고, 선팽창률이 모재(11)와 가깝다. 또한, 열 충격에 강한 성질을 갖고 있다. 이 단열층(13)으로서는, 열전도율이 1 내지 1.5 W/mk, 선팽창률이 1O 내지 11 × 10^-6/k인 것을 선택하였다. 또한, 이 재료는 용융 온도가 높기 때문에, 고온 플라즈마 상태를 만들어 낼 수 있는 플라즈마 용사에 의해 형성한다. 두께는 약 0.9 ㎜로 하였다. 또한, 용사 후의 단열층(13)에 기계 가공을 실시하여 목적의 성형품의 형상으로 마무리하였다.

중간층(14)은, 여기서는 NiAl 합금을 선택하였다. 이 재질은, 열전도율이 20 W/mk보다 크고, 선팽창률이 13 × 10^-6/k이다. 여기서는, 고속 프레임 용사(HVOF 용사)에 의해 고속으로 분무하는 방법에 의해 두께 약 0.02 ㎜로 형성하였다. 또한, 용사 방법으로서는 플라즈마 용사에서도 가능하지만, HVOF 용사의 쪽이 바람직하다. 이는 용사 후의 중간층(14) 표면이 거칠면, 표면 가공층(15)에 핀 홀 등이 발생하기 쉬워 불량의 원인이 되기 쉽기 때문이다. HVOF 용사에 따르면, 단열층(13)에 중간층(14)의 재료인 금속 입자가 충돌했을 때, 운동 에너지의 일부가 열에너지로 변환된다. 그리고, 용융과 충돌의 역학적인 힘에 의해 치밀한 적층 막이 된다. 이로 인해, 표면 가공층(15)에 핀 홀이 발생하기 어렵다.

표면 가공층(15)은, 여기서는 무전해 Ni-P 도금층을 선택하였다. 상기와 같이 중간층(14)이 단열층(13)을 완전히 덮고 있으므로, 이 무전해 니켈 도금 처리는 중간층(14)과 모재(11)에 대해 행하게 된다. 단열층(13)에 대해 행해지는 부위는 없다. 이들은 세라믹계 재료인 단열층(13)과는 달리 모두 도체이다. 이로 인해, 동일한 도금 전처리 조건에 의한 도금이 가능해, 도금 품질이 향상된다. 또한, 도금의 밀착성이 양호한 것이 된다. 이 표면 가공층(15)으로서는, 열전도율이 4.0 내지 7.2 W/mk, 선팽창률이 11 내지 12 × 10^-6/k인 것을 사용하였다.

또한, 본 형태에 있어서, 각 층의 형성 후의 표면 거칠기는 도3에 나타내도록 한다. 단, 이 도면에서는, 단열층(13)의 표면 거칠기는 연삭 가공 후의 것을 도시하고 있다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 표면 가공층(15)의 중심선 평균 거칠기(Ra)는 5 ㎛이고, 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

또한, 이와 같이 형성된 표면 가공층(15)에, 제조하는 광학 소자에 따른 표면 가공을 실시한다. 이에 의해, 광학 소자 성형용 금형(10)이 완성된다. 예를 들어, 다이아몬드 공구에 의한 절삭 가공에 의해, 도4에 도시한 바와 같이 V자홈 형상을 갖는 표면 가공층(15A)을 형성할 수 있다. 도면 중 해칭으로 나타내고 있는 것이 표면 가공층(15A)이다. 깊이 3 ㎛, 홈 저각 65 °의 V자홈이 4 ㎛ 간격으로 평행하게 형성되어 있다. 그밖에, 에칭에 의해 목정의 형상을 형성하는 경우도 있다.

다음에, 상기와 같이 형성한 본 형태의 광학 소자 성형용 금형(10)에 의해 광학 소자를 제조하여, 그 전사성에 대해 검증하였다. 여기서는, 도4에 도시한 바와 같이, V자홈 형상을 갖는 표면 가공층(15A)을 갖는 금형을 사용하였다. 성형 재료로서는, 비정질 폴리올레핀을 사용하고, 성형 조건은 형온 115 ℃, 수지온 250 ℃, 냉각 시간 60 sec, 보압력 100 ㎫, 사출 속도 200 ㎜/sec로 하였다. 성형품의 단면을 도5에 도시한다. 그 선단부 형상의 R은 SEM 관찰에 의해 측정한바, 약 0.15 ㎛였다. 이것으로부터, 충분히 양호한 전사성을 얻을 수 있었다고 할 수 있 다. 도5에서는, 도4에 맞추어 그 성형면을 도면 중 하방으로 하여 도시하고 있다. 또한, 도6에 도시한 바와 같은 바이너리 형상의 표면 가공층(15B)에 대해서도 양호한 전사성을 확인할 수 있다.

또한, 발명자의 실험에서는 이하의 것이 판단되었다. 우선, 중간층(14)의 두께를 얇게 함에 따라서 전사성이 향상된다. 상기한 바와 같이, 단열층(13)을 목적의 형상으로 미리 마무리함으로써, 중간층(14)을 얇게 하는 것이 가능하게 되었다. 그래서, 용사 불균일에 의한 단열층(13)의 노출 부분이 발생할 우려가 없는 범위에서 얇게 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 10 ㎛ 내지 30 ㎛ 정도가 적합하다. 또한, 중간층(14)을 200 ㎛ 이상으로 하면, 사용 중에 막 응력에 의한 박리ㆍ변형이 발생하기 쉬워지므로, 바람직하지 않다.

다음에, 다른 실시예에 대해 설명한다. 우선, 중간층(14)을 NiAl 합금 대신에, 서멧으로 할 수 있다. 이 경우에는 서멧을 용사에 의해 형성하여 중간층(14)으로 한다. 특히, 선팽창 계수의 차가 크게 영향을 미치는 큰 부품에서는 유효하다. 사용하는 서멧으로서는, 단열층(13)의 재질을 베이스로 한 것이 바람직하다. 예를 들어, 지르코니아니켈계의 ZrO₂ㆍ8MgOㆍ35NiCr, ZrO₂ㆍ8Y₂O₃ㆍ25NiCr이나, 알루미늄니켈계의 Al₂O₃ㆍ30(Ni20Al) 등을 사용할 수 있다.

혹은, 중간층(14)을 NiAl 합금 대신에 경사 재료로 해도 좋다. 단열층(13)의 베이스 재료로부터 표면 가공층(15)의 베이스 재료로 비율을 바꾸어 가는 것이 바람직하다. 형성 방법으로서는, 예를 들어 미리 분말의 브렌드의 배합 비율이 다 른 것을 몇 종류 준비해 두고, 적층 두께의 단계마다 차례로 다른 배합 비율의 것을 공급하여 적층한다. 혹은, 2채널의 파우더 공급 장치로부터 각각의 재료를 공급시켜 각각의 공급 비율을 서서히 변화시켜도 좋다. 예를 들어, Zr-Mg 산화물로부터 NiAl 합금으로 서서히 재료 비율을 변화시킨 중간층(14)을 형성한다.

또한, 혹은, 표면 가공층(15)의 형성을 무전해 니켈 도금 대신에, 금속 재료를 단열층(13)에 직접 용사함으로써도 좋다. 예를 들어, NiAl 합금을 HVOF 용사에 의해 형성한다. 이와 같이 하면, 도금 공정을 없애고, 용사 공정만으로 제작할 수 있다. 이로 인해, 단열층(13), 중간층(14), 표면 가공층(15)을 1개의 용사기에 의해 연속적으로 형성할 수 있다. 이 경우에는, 용사 시에 핀 홀이 발생하지 않아, 친밀한 금속 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 용사에 의해 표면 가공층(15)을 형성하는 경우에는, 중간층(14)에 의해 단열층(13)의 측면을 덮을 필요는 없다. 또한, 중간층(14)이 없는 것이라도, 일단 사용은 가능하다.

또한, 혹은, 표면 가공층(15)을 스패터링에 의해 형성해도 좋다. 스패터링에 의해 형성하면, 핀 홀의 문제는 발생하지 않는다. 적절한 재료로서는, 질화물에서는 TiN, CrN, AlN 등, 탄화물에서는 TiC, SiC 등, 혹은 DLC(다이아몬드형 카본), 탄질화물 등을 사용할 수 있다. 이 경우에서도 중간층(14)에 의해 단열층(13)의 측면을 덮을 필요는 없다. 또한, 중간층(14)이 없는 것이라도 일단 사용은 가능하다.

또한, 최외주까지 성형 전사성을 요구하지 않는 제품에 있어서는, 도7에 도시한 바와 같이, 배 바닥 형상의 모재(21)를 갖는 광학 소자 성형용 금형(20)으로 해도 좋다. 이와 같이 하면, 모재(21)와 단열층(13)의 밀착성이 향상된다. 또한, 주변부에 있어서 모재(21)와 중간층(14)의 접촉 면적을 충분히 확보할 수 있는 경우에는, 중간층(14)에 의해 모재(21)의 측면까지 덮을 필요는 없다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 형태의 광학 소자 성형용 금형(10)에 따르면, 성형 베이스면을 갖는 모재(11)와, 모재(11)의 성형 베이스면 상에 형성된 단열층(13)과, 단열층(13) 상에 형성된 중간층(14)과, 중간층(14)을 덮는 표면 가공층(15)을 갖고 있다. 또한, 단열층(13)이 세라믹층이고, 표면 가공층(15)이 금속계 재료층이고, 중간층(14)은 금속 또는 서멧 또는 경사 재료로 형성되어 있다. 이에 의해, 단열층(13)과 표면 가공층(15)의 밀착성이 향상되어 있다. 또한, 중간층(14) 및 표면 가공층(15)의 모서리 변부는 직접 모재(11)에 접하고 있다. 이로 인해, 모재(11)와의 밀착성이 우수하다. 또한, 중간층(14)은 200 ㎛를 초과하지 않는 두께로 하고 있다. 이에 의해, 양호한 전사성을 갖고 있다. 따라서, 표면 가공층(15)의 밀착성이 우수하고, 고정밀도인 전사성을 얻게 되는 광학 소자 성형용 금형(10)으로 되어 있다.

또한, 본 형태는 단순한 예시에 지나지 않고, 본 발명을 전혀 한정하는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 당연히 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 개량, 변형이 가능하다. 예를 들어, 상기한 각 층의 재료나 그 형성 두께 등은 하나의 예이고, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 본 발명은 광학 소자용으로 한정되지 않고, 수지의 사출 성형에 의해 제조되는 정밀한 부재용 금형에 적용 가능하다.

Claims (39)

1. 모재와,

   상기 모재 상에 용사에 의해 형성된 단열층과,

   상기 단열층 상에 형성된 중간층과,

   상기 중간층을 덮는 동시에, 광학 소자를 성형하는 성형면을 갖는 표면층을 갖고,

   상기 중간층은 금속으로 구성되어 있는 광학 소자 성형용 금형.
2. 제1항에 있어서, 상기 단열층이 세라믹으로 구성되어 있는 광학 소자 성형용 금형.
3. 제1항에 있어서, 상기 표면층이 금속으로 구성되어 있는 광학 소자 성형용 금형.
4. 제3항에 있어서, 상기 표면층이 비철 금속으로 구성되어 있는 광학 소자 성형용 금형.
5. 제1항에 있어서, 상기 성형면은, 상기 표면층이 상기 중간층을 덮은 상태에서 절삭 가공에 의해 형성된 면인 광학 소자 성형용 금형.
6. 제1항에 있어서, 상기 중간층은 상기 단열층과 표면층의 밀착성을 향상시키는 특성을 갖는 광학 소자 성형용 금형.
7. 제5항에 있어서, 상기 중간층은, NiAl 합금으로 구성되어 있는 광학 소자 성형용 금형.
8. 제1항에 있어서, 상기 중간층의 두께가 200 ㎛를 초과하지 않는 광학 소자 성형용 금형.
9. 제1항에 있어서, 상기 중간층은 상기 단열층을 덮어서 형성되고, 그 모서리 변부가 상기 모재에 접하고 있는 광학 소자 성형용 금형.
10. (19조 보정에 의해 삭제)
11. 제1항에 있어서, 상기 모재와 상기 단열층 사이에 이들 층의 밀착성을 높이는 본드층을 갖는 광학 소자 성형용 금형.
12. 모재 상에 단열층을 용사에 의해 형성하는 공정과,

    상기 단열층 상에 금속으로 구성된 중간층을 형성하는 공정과,

    상기 중간층 상에 표면층을 형성하는 공정과,

    상기 표면층의 표면에 광학 소자를 성형하는 성형면을 형성하는 공정을 갖는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
13. 제12항에 있어서, 중간층의 형성에 앞서, 용사 후의 단열층을 가공하여 목적의 성형품의 형상으로 마무리하는 공정을 갖는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 단열층을 세라믹으로 형성하는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 중간층을, 상기 단열층을 완전히 덮도록 형성하는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 중간층을 용사에 의해 형성하는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
17. 제15항에 있어서, 상기 표면층을 금속으로 형성하는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 표면층을 도금에 의해 형성하는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
19. 제12항에 있어서, 상기 표면층을 용사에 의해 형성하는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
20. 제12항에 있어서, 상기 표면층의 표면 형성되는 성형면은 절삭 가공에 의해 형성되는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
21. 제12항에 있어서, 상기 중간층은, 상기 단열층과 상기 표면층의 밀착성을 향상시키는 특성을 갖는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
22. 제21항에 있어서, 상기 중간층은 NiAl 합금으로 구성되는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
23. 모재와,

    상기 모재 상에 용사에 의해 형성된 단열층과,

    상기 단열층 상에 형성된 중간층과,

    상기 중간층을 덮는 동시에, 광학 소자를 성형하는 성형면을 갖는 표면층을 갖고,

    상기 중간층은 서멧으로 구성되어 있는 광학 소자 성형용 금형.
24. 제23항에 있어서, 상기 단열층이 세라믹으로 구성되어 있는 광학 소자 성형용 금형.
25. 제23항에 있어서, 상기 표면층이 금속으로 구성되어 있는 광학 소자 성형용 금형.
26. 제23항에 있어서, 상기 성형면은, 상기 표면층이 상기 중간층을 덮은 상태에서 절삭 가공에 의해 형성된 면인 광학 소자 성형용 금형.
27. 제25항에 있어서, 상기 표면층이 비철 금속으로 구성되어 있는 광학 소자 성형용 금형.
28. 제23항에 있어서, 상기 중간층의 성분 비율이 적층 두께 방향으로, 단열층에 가까운 측에 있어서의 단열층의 베이스 재료가 풍부한 비율로부터, 표면층에 가까운 측에 있어서의 표면층의 베이스 재료가 풍부한 비율로 변화되고 있는 광학 소자 성형용 금형.
29. 제23항에 있어서, 상기 중간층의 두께가 200 ㎛를 초과하지 않는 광학 소자 성형용 금형.
30. 제23항에 있어서, 상기 중간층은 상기 단열층을 덮어서 형성되고, 그 모서리 변부가 상기 모재에 접하고 있는 광학 소자 성형용 금형.
31. 제23항에 있어서, 상기 모재와, 상기 단열층 사이에 이들 층의 밀착성을 높이는 본드층을 갖는 광학 소자 성형용 금형.
32. 모재 상에 단열층을 용사에 의해 형성하는 공정과,

    상기 단열층 상에 서멧으로 구성된 중간층을 형성하는 공정과,

    상기 중간층 상에 표면층을 형성하는 공정과,

    상기 표면층의 표면에 광학 소자를 성형하는 성형면을 형성하는 공정을 갖는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
33. 제32항에 있어서, 중간층의 형성에 앞서, 용사 후의 단열층을 가공하여 목적의 성형품의 형상으로 마무리하는 공정을 갖는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
34. 제32항에 있어서, 상기 단열층을 세라믹으로 형성하는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
35. 제34항에 있어서, 상기 중간층을, 상기 단열층을 완전히 덮도록 형성하는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
36. 제35항에 있어서, 상기 중간층을 용사에 의해 형성하는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
37. 제35항에 있어서, 상기 표면층을 금속으로 형성하는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
38. 제37항에 있어서, 상기 표면층을 도금에 의해 형성하는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.
39. 제32항에 있어서, 상기 표면층을 용사에 의해 형성하는 광학 소자 성형용 금형의 제조 방법.

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