JPH09278462A - 光学素子成形用型及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガラスとの融着がなく、高硬度で、表面平滑性
に優れ、更に、型耐久性の高い光学素子成形用型を提供
する。 【解決手段】プレス成形によりガラス光学素子を製造す
るための光学素子成形用型１であって、少なくとも、そ
の成形面に、リチウム元素またはその化合物を含有する
ＴａＮの薄膜２を形成して、これを離型層とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ、プリズム
などのガラス光学素子を、ガラス素材からのプレス成形
により製造する際に使用される光学素子成形用型、およ
び、その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】研磨工程を必要としないで、ガラス素材
から、プレス成形によって、レンズなどの光学素子を製
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、簡単かつ安価に、光学素子を製造するこ
とを可能にした。特に、近年は通常のレンズのみなら
ず、プリズム、その他の特殊なガラス光学素子の製造に
も、上述の技術が採用されるようになった。

【０００３】このようなガラス光学素子のプレス成形に
使用される型材料には、硬度、耐熱性、離型性、鏡面加
工性などの優れている材質が要求される。従来、この種
の型材料として、金属、セラミックスなどが選択され、
また、それらを成形面にコーティングすることなどの、
数多くの提案がなされている。幾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Ｓｉ₃Ｎ₄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号公報、特開昭６１−
２８１０３０号公報、特開平１−３０１８６４号公報に
は、それぞれ、ダイヤモンド薄膜もしくはダイヤモンド
状炭素膜が、特開昭６４−８３５２９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。ま
た、特公平２−３１０１２号公報には、レンズまたは成
形用型のどちらか一方に５〜５００ｎｍの炭素膜を形成
することが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
１３マルテンサイト鋼は酸化し易く、更に、高温では、
Ｆｅがガラス中に拡散して、ガラスが着色する欠点を持
つ。また、ＳｉＣおよびＳｉ₃Ｎ₄は一般的に酸化され難
いとされているが、高温では、酸化が起こり、表面にＳ
ｉＯ₂が形成され、ガラスの融着が生じる。貴金属をコ
ーティングした材料を用いる場合は、融着を起こし難い
が、コーティング層が極めて軟らかなため、傷がつき易
く、変形し易いという欠点を持つ。

【０００５】また、一般的にダイヤモンド状炭素膜、ａ
−Ｃ：Ｈ膜、硬質炭素膜を用いた成形用型は、型とガラ
スとの離型性が良く、ガラスとの融着を起こさないと言
われているが、例えば、強度の弱いガラス材料を用いた
場合、離型時にガラスの割れが生じやすいので、この場
合も、更に、離型性の向上が望まれていた。また、ダイ
ヤモンド薄膜は、高硬度で、熱的安定性にも優れている
が、前記ダイヤモンド状炭素膜、ａ−Ｃ：Ｈ膜、硬質炭
素膜などと呼ばれる、所謂、非晶質の炭素膜に比べる
と、型とガラスとの離型性が悪く、この場合にも、更
に、離型性の向上が望まれていた。

【０００６】また、特公平２−３１０１２号公報に所載
の実施例では、真空蒸着法によって炭素膜を得るが、そ
の炭素膜は、一般的には、基板との密着力が弱く、形成
中に膜が剥離するなどの耐久性に問題がある。本発明
は、上記事情に基づいてなされたもので、ガラスとの融
着がなく、高硬度で、表面平滑性に優れ、更に、型耐久
性の高い光学素子成形用型およびその製造方法を提供す
ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わる光学素子成形用
型は、プレス成形によりガラス光学素子を製造するため
の光学素子成形用型であって、少なくとも、その成形面
に、リチウム元素またはその化合物を含有するＴａＮの
薄膜を形成して、これを離型層としたことを特徴として
いる。

【０００８】また、この発明に係わる光学素子成形用型
において、前記離型層であるＴａＮの薄膜中の、リチウ
ム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％であること
を特徴としている。また、本発明に係わる光学素子成形
用型は、プレス成形によりガラス光学素子を製造するた
めの光学素子成形用型であって、少なくとも、その成形
面に、リチウム元素またはその化合物を含有するＴｉＮ
の薄膜を形成して、これを離型層としたことを特徴とし
ている。

【０００９】また、この発明に係わる光学素子成形用型
において、前記離型層であるＴｉＮの薄膜中の、リチウ
ム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％であること
を特徴としている。また、本発明に係わる光学素子成形
用型は、プレス成形によりガラス光学素子を製造するた
めの光学素子成形用型であって、少なくとも、その成形
面に、リチウム元素またはその化合物を含有するＺｒＮ
の薄膜を形成して、これを離型層としたことを特徴とし
ている。

【００１０】また、この発明に係わる光学素子成形用型
において、前記離型層であるＺｒＮの薄膜中の、リチウ
ム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％であること
を特徴としている。また、本発明に係わる光学素子成形
用型は、プレス成形によりガラス光学素子を製造するた
めの光学素子成形用型であって、少なくとも、その成形
面に、リチウム元素またはその化合物を含有するＴｉＣ
の薄膜を形成して、これを離型層としたことを特徴とし
ている。

【００１１】また、この発明に係わる光学素子成形用型
において、前記離型層であるＴｉＣの薄膜中の、リチウ
ム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％であること
を特徴としている。また、本発明に係わる光学素子成形
用型は、プレス成形によりガラス光学素子を製造するた
めの光学素子成形用型であって、少なくとも、その成形
面に、リチウム元素またはその化合物を含有するＴｉＣ
Ｎの薄膜を形成して、これを離型層としたことを特徴と
している。

【００１２】また、この発明に係わる光学素子成形用型
において、前記離型層であるＴｉＣＮの薄膜中の、リチ
ウム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％であるこ
とを特徴としている。また、本発明に係わる光学素子成
形用型は、プレス成形によりガラス光学素子を製造する
ための光学素子成形用型であって、少なくとも、その成
形面に、リチウム元素またはその化合物を含有するＭｏ
Ｃの薄膜を形成して、これを離型層としたことを特徴と
している。

【００１３】また、この発明に係わる光学素子成形用型
において、前記離型層であるＭｏＣの薄膜中の、リチウ
ム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％であること
を特徴としている。また、本発明に係わる光学素子成形
用型は、プレス成形によりガラス光学素子を製造するた
めの光学素子成形用型であって、少なくとも、その成形
面に、リチウム元素またはその化合物を含有するＳｉＣ
の薄膜を形成して、これを離型層としたことを特徴とし
ている。

【００１４】また、この発明に係わる光学素子成形用型
において、前記離型層であるＳｉＣの薄膜中の、リチウ
ム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％であること
を特徴としている。また、本発明に係わる光学素子成形
用型は、プレス成形によりガラス光学素子を製造するた
めの光学素子成形用型であって、少なくとも、その成形
面に、リチウム元素またはその化合物を含有するＳｉＮ
の薄膜を形成して、これを離型層としたことを特徴とし
ている。

【００１５】また、この発明に係わる光学素子成形用型
において、前記離型層であるＳｉＮの薄膜中の、リチウ
ム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％であること
を特徴としている。また、本発明に係わる光学素子成形
用型は、プレス成形によりガラス光学素子を製造するた
めの光学素子成形用型であって、少なくとも、その成形
面に、リチウム元素またはその化合物を含有するＣｒＣ
の薄膜を形成して、これを離型層としたことを特徴とし
ている。

【００１６】また、この発明に係わる光学素子成形用型
において、前記離型層であるＣｒＣの薄膜中の、リチウ
ム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％であること
を特徴としている。また、本発明に係わる光学素子成形
用型の製造方法は、プレス成形によりガラス光学素子を
製造するための光学素子成形用型の製造方法において、
前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、イオン
プレーティング法により、離型層として、リチウム元素
またはその化合物を含有するＴａＮの薄膜を形成するこ
とを特徴としている。

【００１７】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＴａＮの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、イオンプレーティング法により、離型層として、リ
チウム元素またはその化合物を含有するＴｉＮの薄膜を
形成することを特徴としている。

【００１８】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＴｉＮの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、イオンプレーティング法により、離型層として、リ
チウム元素またはその化合物を含有するＺｒＮの薄膜を
形成することを特徴としている。

【００１９】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＺｒＮの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、イオンプレーティング法により、離型層として、リ
チウム元素またはその化合物を含有するＴｉＣの薄膜を
形成することを特徴としている。

【００２０】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＴｉＣの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、イオンプレーティング法により、離型層として、リ
チウム元素またはその化合物を含有するＴｉＣＮの薄膜
を形成することを特徴としている。

【００２１】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＴｉＣＮの薄膜
中の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ
％とすることを特徴としている。また、本発明に係わる
光学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラ
ス光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方
法において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リ
チウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用
いて、イオンプレーティング法により、離型層として、
リチウム元素またはその化合物を含有するＭｏＣの薄膜
を形成することを特徴としている。

【００２２】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＭｏＣの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、イオンプレーティング法により、離型層として、リ
チウム元素またはその化合物を含有するＳｉＣの薄膜を
形成することを特徴としている。

【００２３】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＳｉＣの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、イオンプレーティング法により、離型層として、リ
チウム元素またはその化合物を含有するＳｉＮの薄膜を
形成することを特徴としている。

【００２４】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＳｉＮの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、スパッタリング法により、離型層として、リチウム
元素またはその化合物を含有するＣｒＣの薄膜を形成す
ることを特徴としている。

【００２５】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＣｒＣの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、スパッタリング法により、離型層として、リチウム
元素またはその化合物を含有するＳｉＣの薄膜を形成す
ることを特徴としている。

【００２６】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＳｉＣの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、スパッタリング法により、離型層として、リチウム
元素またはその化合物を含有するＴｉＮの薄膜を形成す
ることを特徴としている。

【００２７】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＴｉＮの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、スパッタリング法により、離型層として、リチウム
元素またはその化合物を含有するＴａＮの薄膜を形成す
ることを特徴としている。

【００２８】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＴａＮの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、スパッタリング法により、離型層として、リチウム
元素またはその化合物を含有するＺｒＮの薄膜を形成す
ることを特徴としている。

【００２９】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＺｒＮの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、スパッタリング法により、離型層として、リチウム
元素またはその化合物を含有するＴｉＣの薄膜を形成す
ることを特徴としている。

【００３０】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＴｉＣの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、スパッタリング法により、離型層として、リチウム
元素またはその化合物を含有するＴｉＣＮの薄膜を形成
することを特徴としている。

【００３１】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＴｉＣＮの薄膜
中の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ
％とすることを特徴としている。また、本発明に係わる
光学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラ
ス光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方
法において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リ
チウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用
いて、スパッタリング法により、離型層として、リチウ
ム元素またはその化合物を含有するＭｏＣの薄膜を形成
することを特徴としている。

【００３２】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＭｏＣの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、プレス成形によりガラス
光学素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法
において、前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチ
ウム元素またはその化合物を含有する金属源原料を用い
て、スパッタリング法により、離型層として、リチウム
元素またはその化合物を含有するＳｉＮの薄膜を形成す
ることを特徴としている。

【００３３】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層であるＳｉＮの薄膜中
の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
とすることを特徴としている。また、本発明に係わる光
学素子成形用型の製造方法は、成形面に少なくとも１種
類以上のアルカリ金属を含有する離型層を有する光学素
子成形用型の製造方法であって、前記離型層の形成をス
パッタ法で行い、かつ該スパッタ法が２つ以上のターゲ
ットを用い、該ターゲットの少なくとも１つは、アルカ
リ金属を含有するターゲットであり、他の少なくとも１
つは、金属炭化物、金属窒化物又は金属炭窒化物形成用
のターゲットであることを特徴としている。

【００３４】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層を構成する金属炭化
物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜中のリ
チウム、カリウム、ナトリウムよりなる１種類以上の元
素の含有率を、成形面表面において０．０５〜５ａｔｏ
ｍ％とすることを特徴としている。また、本発明に係わ
る光学素子成形用型の製造方法は、成形面に少なくとも
１種類以上のアルカリ金属を含有する離型層を有する光
学素子成形用型の製造方法であって、前記離型層の形成
をスパッタ法で行い、かつ該スパッタ法が２つ以上のタ
ーゲットを用い、該ターゲットの少なくとも１つは、ア
ルカリ金属を含有するターゲットであり、他の少なくと
も１つは、金属炭化物、金属窒化物又は金属炭窒化物形
成用のターゲットであり、少なくとも光学素子成形面の
表面１００ｎｍ以上の領域で、前記アルカリ金属を含有
するターゲットと金属炭化物、金属窒化物又は金属炭窒
化物形成用のターゲットとを同時にスパッタして、アル
カリ金属と金属炭化物、金属窒化物又は金属炭窒化物の
混合層を形成することを特徴としている。

【００３５】また、この発明に係わる光学素子成形用型
の製造方法において、前記離型層を構成する金属炭化
物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜中のリ
チウム、カリウム、ナトリウムよりなる１種類以上の元
素の含有率を、成形面表面において０．０５〜５ａｔｏ
ｍ％とすることを特徴としている。また、本発明に係わ
る光学素子成形用型は、請求項５３に記載の光学素子成
形用型の製造方法により製造されたことを特徴としてい
る。

【００３６】また、本発明に係わる光学素子成形用型
は、請求項５５に記載の光学素子成形用型の製造方法に
より製造されたことを特徴としている。このような発明
に到達したのは、以下に述べるような発明者の研究によ
るものである。即ち、本発明者は、従来の光学素子成形
用型の問題点に鑑み、成形表面層として用いられる離型
層への、成形性能に及ぼす添加物の影響について詳細な
実験を続けた結果、成形性能への、アルカリ金属、特に
リチウムの関与を明らかにすることができたのである。

【００３７】従来の、成形用型の表面と、金属炭化物、
金属窒化物、金属炭窒化物などのセラミックス薄膜は、
ガラスとの密着力が比較的大きく、離型性に問題があ
り、強度の弱いガラスやレンズ径の大きい光学素子、更
には、曲率の小さい光学素子などを成形した場合、ガラ
スが割れ、また、ガラスが型に付着する現象が生じるこ
とがあった。このため、本発明者らは、離型層中に種々
の元素を添加して、より高い離型性に関して、検討を重
ねた結果、離型層中に、リチウム元素またはその化合物
を添加した場合、型とガラスとの密着力の大幅な低下が
実現されることを見出したのである。

【００３８】即ち、リチウム元素は、多くのガラス中に
含まれているものであるが、反応性が高く、従来は、こ
の元素を含有した膜を型材表面に形成して離型膜として
用いることは、全く考えられていなかった。しかし、本
発明者らの、上述の検討結果によれば、この元素および
その化合物が、型材の表面に微量存在することによっ
て、型とガラスとの離型性の向上に役立っていることが
明らかになった。この理由については、未だ、不明な点
が多いが、リチウム元素、および、その酸化物などの化
合物は、融点が低く、ガラス成形温度下において、気化
することにより、ガラスと型との界面上に、離型層（こ
の場合はガス層）として働くためであろう、と考えられ
る。

【００３９】このようにして、本発明がなされ、その結
果、ガラスとの融着がなく、高硬度で、表面平滑性に優
れ、更に、型耐久性の高い、光学素子成形用型を実現し
たのである。また、成形面に少なくとも１種類以上のア
ルカリ金属を含有する離型層を有する光学素子成型用型
材の形成方法において、該離型層の形成をスパッタ法で
行い、かつ該スパッタ法が２つ以上のターゲットを用
い、ターゲットの少なくとも１つは、アルカリ金属を含
有するターゲットであり、更に、該ターゲットの少なく
とも１つは、金属炭化物、金属窒化物または金属炭窒化
物形成用のターゲットであることにより、ガラスとの融
着がなく、高硬度で、表面平滑性に優れ、更に、型耐久
性の高い、光学素子成形用型の形成を実現したものであ
る。

【００４０】また、本発明においては、成形面に少なく
とも１種類以上のアルカリ金属を含有する離型層の形成
をスパッタ法で行い、かつ該スパッタ法が２つ以上のタ
ーゲットを用い、該ターゲットの少なくとも１つは、ア
ルカリ金属を含有するターゲットであり、更に、該ター
ゲットの少なくとも１つは、金属炭化物、金属窒化物ま
たは金属炭窒化物形成用のターゲットとすることによ
り、非常に制御性よく金属炭化物、金属窒化物又は金属
炭窒化物中にアルカリ金属を添加することができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下に、本発明の光学素子成形用型
の製造方法を、図面を参照しながら、具体的に説明す
る。図１の（Ａ）および（Ｂ）は、成形用型の模式的断
面図である。ここで、符号１は型母材、２はリチウム、
カリウム、ナトリウムよりなる元素または化合物を１種
類以上含有する金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物
のいずれかの薄膜である。なお、図１の（Ｂ）には、型
母材１と、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のい
ずれかの薄膜との間に、中間層３がある。

【００４２】この実施の形態では、凸面レンズ成形用型
を示したが、本発明は、凸面レンズ成形用型に限定され
るものでなく、凹面レンズ成形用型、非球面レンズ成形
用型、シリンドリカルレンズ成形用型などにも採用可能
である。本発明の、成形用型の成形面の薄膜としての、
リチウム、カリウム、ナトリウムよりなる元素または化
合物を１種類以上含有する離型層は、リチウム、カリウ
ム、ナトリウムよりなる元素または化合物を１種類以上
含有する金属源、または、金属炭化物、金属窒化物、金
属炭窒化物のいずれかの原料を用いて、イオンプレーテ
ィング法あるいはスパッタリング法により、形成される
のである。これにより、少なくとも成形面に、リチウ
ム、カリウム、ナトリウムよりなる元素または化合物を
１種類以上含有する金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒
化物のいずれかの薄膜を形成した成形用型が得られる。

【００４３】図２は、イオンプレーティング法で用いる
成膜装置の模式図である。ここで、符号２１は真空槽、
２２はガス排気口であり、このガス排気口２２には、油
拡散ポンプ、ロータリーポンプおよび真空バルブ（いず
れも図示されていない）が接続されている。また、符号
２３はガス導入口であり、２４はガス流量コントロール
装置であり、ガスボンベ、圧力調整器、バルブ（いずれ
も図示されていない）が接続されている。

【００４４】更に、２５は高周波電源、２６は整合器、
２７は高周波アンテナである。また、２８は基板ホルダ
ー、２９は基体であり、この基体および基板ホルダーに
は、直流電源２１０により、負の直流バイアスを印加す
ることができる。なお、２１１は電子源、２１２はその
電源で、この電子源２１１より放出された電子線によっ
て、金属源、または、金属炭化物、金属窒化物、金属炭
窒化物のいずれかの原料（以下では蒸発源２１３と呼
ぶ）を加熱・溶解し、蒸発させることができる。

【００４５】例えば上記のイオンプレーティング法によ
れば、（１）真空槽に、少なくとも部分的に炭素または
窒素のいずれか、または、両方を含有するガスを導入
し、（２）蒸発源２１３を電子線により溶解・蒸発さ
せ、（３）高周波の印加により、炭素または窒素のいず
れか、または、両方を含有するガスおよび上記の蒸発源
物質をプラズマ化し、更には、イオン化し、（４）基板
の負バイアス印加によりイオンを基体に照射することに
より、（５）プラズマ中または基体表面上で、炭素また
は窒素のいずれか、または両方含有するガスと蒸発源物
質を反応させ、（６）基体表面に金属炭化物、金属窒化
物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜を形成することがで
きる。

【００４６】なお、本発明のイオンプレーティング法
は、上記装置および方式に、なんら限定されるものでは
なく、他の方式を用いたもの、例えば、蒸発源を通電加
熱で溶解・蒸発させる方法、直流アーク放電で溶解・蒸
発させる方法などを用いることができる。また、ガスお
よび蒸発金属をプラズマ化のために、直流放電を用いる
こともできる。更に、基板バイアスには、高周波を印加
する方法を採用してもよい。

【００４７】図３は、スパッタリング法で用いる成膜装
置の模式図である。ここで、３１は真空槽、３２はガス
排気口であり、ガス排気口３２は、油拡散ポンプ、ロー
タリーポンプ、および、真空バルブ（いずれも図示され
ていない）が接続されている。また、３３は基板ホルダ
ー、３４は基体である。３５はガス導入口で、ガス流量
コントロール装置、ガスボンベ、圧力調整器、バルブ
（いずれも図示されていない）などが接続されている。

【００４８】符号３６は金属源、または、金属炭化物、
金属窒化物、金属炭窒化物のいずれかの原料（以下で
は、ターゲット材料３６と呼ぶ）、３７は高周波電源、
３８は整合器である。そして、このスパッタリング法
を、上記装置において採用して、成形用型の成形面を形
成する際には、（１）真空槽に、少なくとも部分的に、
炭素または窒素のいずれか、または、両方を含有するガ
スを導入し、（２）ターゲット材料に高周波を印加する
ことにより少なくとも部分的に、炭素または窒素のいず
れか、または、両方を含有するガスおよび上記の蒸発源
物質をプラズマ化し、更には、イオン化し、（３）これ
によりターゲット材料をスパッタリングし、（４）プラ
ズマ中、または、基体表面上で、炭素または窒素のいず
れか、または、両方を含有するガスとターゲット材料と
を反応させ、（５）基体表面に、金属炭化物、金属窒化
物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜を形成することがで
きる。

【００４９】なお、本発明のスパッタリング法は、上記
装置および方式になんら限定されるものではなく、他の
方式を用いたもの、例えば、高周波電源の代わりに、直
流電源を用いる装置や方式でも可能であり、また、ター
ゲット材料近傍に磁石を配したマグネトロン・スパッタ
リング法、ターゲット材料を向い合わせに配置する対向
スパッタリング法などの方法を採用することができる。

【００５０】上述のイオンプレーティング法およびスパ
ッタリング法は、そのいずれの方法においても、金属炭
化物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜形成
に、次の手段が必要である。即ち、（１）金属源、また
は、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれか
の原料を、溶解またはスパッタリングにより基体表面に
蒸発させ、（２）少なくとも部分的に、炭素または窒素
のいずれか、または、両方を含有するガスをプラズマ化
し、（３）プラズマ中、または、基体表面上で炭素また
は窒素のいずれか、または両方を含有するガスと、蒸発
源またはターゲット材料とを反応させ、（５）基体表面
に金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれかの
薄膜を形成することが必要である。

【００５１】なお、この際、成膜雰囲気ガス中に、メタ
ン、エタン、エチレン、アセチレンなどの炭化水素ガ
ス、一酸化炭素、ハロゲン化炭素などの炭素含有ガスを
添加し、金属と反応させることにより、金属炭化物を形
成することができる。また、成膜雰囲気ガス中に、窒素
ガス、アンモニア、ハロゲン化窒素などの窒素含有ガス
を添加し、金属と反応させることにより、金属窒化物を
形成することができる。更に、成膜雰囲気ガス中に、炭
素含有ガスと窒素含有ガスとの両方を添加し、金属と反
応させることにより、金属炭窒化物を形成することがで
きる。

【００５２】この場合、成膜雰囲気ガスに適宜、水素、
希ガス（ヘリウム、アルゴン、ネオンなど）を含むガス
を添加することができる。特に、スパッタリング法にお
いては、スパッタ効果の大きいアルゴンなどの希ガスを
添加することが望ましい。本発明では、イオンプレーテ
ィング法により、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化
物のいずれかで、薄膜を形成する際に、金属源、また
は、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれか
の原料中に、リチウム、カリウム、ナトリウムよりなる
元素または化合物を１種類以上含有させることで、得ら
れた金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれか
の薄膜中に、リチウム、カリウム、ナトリウムよりなる
元素を添加することができる。

【００５３】また、本発明では、スパッタリング法によ
り、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれか
で、薄膜を形成する際に、ターゲット材料中に、リチウ
ム、カリウム、ナトリウムよりなる元素または化合物を
１種類以上含有させるか、または、ターゲット材料上に
リチウム、カリウム、ナトリウムよりなる元素または化
合物を１種類以上含有するぺレットを設置することによ
り、得られた金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物の
いずれかの薄膜中に、前記リチウム、カリウム、ナトリ
ウムよりなる元素を添加することができる。

【００５４】金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物の
いずれかの薄膜中のリチウム、カリウム、ナトリウムよ
りなる１種類以上の元素含有率は、０．０５〜５ａｔｏ
ｍ％、望ましくは、０．１〜２ａｔｏｍ％、更に、好ま
しくは、０．５〜１％である。なお、ここでの含有量
（ａｔｏｍ％）とは、リチウム、カリウム、ナトリウム
のうちの１種類しか、薄膜中に含まない場合は、その１
種類の元素の含有量であり、また、２種類以上の元素を
含む場合は、それぞれの含有量の合計である。

【００５５】この含有量が、０．０５ａｔｏｍ％未満で
は、リチウム、カリウム、ナトリウムよりなる１種類以
上の元素添加の効果が無く、また、５ａｔｏｍ％より大
きいと、離型性については、比較的よいものの、金属炭
化物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜で、
その劣化が激しくなるなどの欠点が生じる。リチウム、
カリウム、ナトリウムは、いずれも、ガラスとの離型性
に優れているが、特に、リチウムが離型性および型の耐
久性に優れている。

【００５６】このリチウムの添加の効果は、特に大口径
レンズの成形や、メニス形状の成形のときに顕著であ
る。一般的に大口径レンズ（例えば３０φ以上）の成形
時には型に大きな応力が発生し離型膜の劣化が激しくな
る。また、メニス形状（特に凸メニス）のレンズを成形
する時には、外周部に大きな応力が発生し、外周部の割
れや離型層の劣化が生じやすい。これに対し、本発明が
示すリチウムを含有した金属炭化物、金属窒化物、金属
炭窒化物のいずれかの薄膜を離型層とした光学素子成形
用型は離型性に優れ、離型層の劣化、更にガラスの割れ
を抑制し、特に大口径レンズの成形や、メニス形状の成
形の型に最適である。

【００５７】また、リチウム、カリウム、ナトリウムよ
りなる１種類以上の元素の添加方法には、蒸発源および
ターゲット材料に、前記リチウム、カリウム、ナトリウ
ム元素単体を添加する方法、あるいは酸化物、ハロゲン
化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩などの種々の化合物の形
で、蒸発源およびターゲット材料に添加する方法を用い
ることができる。また、リチウム、カリウム、ナトリウ
ムよりなる元素または化合物は、蒸発またはスパッタリ
ングによりガス化し、成膜雰囲気中に導入され、更に、
成膜された金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のい
ずれかの薄膜の中に、上記元素を添加することができ
る。

【００５８】ただし、蒸発源およびターゲット材料へ添
加したり、リチウム、カリウム、ナトリウムよりなる１
種類以上の元素の割合と、形成した金属炭化物、金属窒
化物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜中に含まれるリチ
ウム、カリウム、ナトリウムよりなる１種類以上の元素
の割合とは、等しくないことが多いので、注意が必要で
ある。これは、蒸発源またはターゲット材料とリチウ
ム、カリウム、ナトリウムよりなる元素または化合物の
それぞれの蒸気圧、または、スパッタリングレートが異
なるためである。

【００５９】このため、本発明においては、蒸発源及び
ターゲット材料中のリチウム、カリウム、ナトリウムよ
りなる１種類以上の元素添加量を、前記範囲内にするの
ではなく、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のい
ずれかの薄膜中のリチウム、カリウム、ナトリウムより
なる１種類以上の元素添加量を、前記範囲内にする必要
がある。

【００６０】また、本発明の金属炭化物、金属窒化物、
金属炭窒化物よりなる薄膜は、ガラス硝種や成形温度、
成形雰囲気により、種々の薄膜を選ぶことができるが、
硬度、耐熱性などを考慮した場合、元素周期表の４Ａ，
５Ａ，６Ａ族、および、シリコンの炭化物、窒化物、炭
素化物を用いることが望ましい。なお、この実施の形態
では、元素周期表の４Ａ族元素はＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆであ
り、また、５Ａ族元素はＶ，Ｎｂ，Ｔａであり、更に、
６Ａ族元素はＣｒ，Ｍｏ，Ｗである。

【００６１】また、シリコンは、一般的に、金属の分類
に入れないことがあるが、本発明では、広い意味で、シ
リコンの炭化物、窒化物、炭素化物を、それぞれ、金属
炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物と呼ぶことにする。
元素周期表の４Ａ，５Ａ，６Ａ族およびシリコンの炭化
物、窒化物、炭窒化物は、硬度が高く（ビッカース硬度
で１０００以上、代表的には２０００以上）、成形時の
変形などが少なく、また、融点が高いため（１５００℃
以上、代表的には、２０００℃以上）、高温での安定性
に優れており、ガラスとの反応が少なく、成形耐久性に
優れている。

【００６２】このように、元素周期律表の４Ａ，５Ａ，
６Ａ族及びシリコンの炭化物、窒化物、炭窒化物のいず
れかの薄膜に、リチウム、カリウム、ナトリウムよりな
る１種類以上の元素を添加することにより、離型性に優
れ、成形耐久性に優れた光学素子成形用型材の離型層を
得ることができる。これに対し、本発明の範囲外の種々
の金属または合金のいずれかの薄膜に、リチウム、カリ
ウム、ナトリウムよりなる１種類以上の元素を添加して
も、本発明範囲内の元素周期律表の４Ａ，５Ａ，６Ａ族
及びシリコンの炭化物、窒化物、炭窒化物のいずれかの
薄膜の場合に見られるほどの離型性の改善は見られな
い。この理由に関しては、まだ不明な点が多くあるが、
金属薄膜、合金薄膜ではリチウム、カリウム、ナトリウ
ム元素と合金が形成されて安定化し、離型槽としての働
きをしないためであろうと考えられる。また、金属また
は合金のいずれかの薄膜では、一般的に融点が低い場合
が多く、高温での安定性が低く、ガラスとの反応または
変形、摩耗、キズなどが生じやすく、成形耐久性に劣
る。

【００６３】金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物の
いずれかの薄膜において、そこへのリチウム、カリウ
ム、ナトリウムよりなる１種類以上の元素の添加は、そ
の薄膜全域に行う必要はなく、金属炭化物、金属窒化
物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜表面について、その
近傍のみでも良い。ここでの、金属炭化物、金属窒化
物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜表面の近傍とは、膜
表面から数百ｎｍ程度の領域のことで、特に、表面から
１００ｎｍ以下の領域の、リチウム、カリウム、ナトリ
ウムよりなる１種類以上の元素の濃度が、成形特性に大
きく寄与する。このため、金属炭化物、金属窒化物、金
属炭窒化物のいずれかの薄膜を成膜する初期段階では、
リチウム、カリウム、ナトリウムよりなる１種類以上の
元素の添加量を少なくし、または、添加無しとし、成膜
の最終段階の、数百ｎｍ以下の膜厚の領域のみ、本発明
で規定する、リチウム、カリウム、ナトリウムよりなる
１種類以上の元素濃度（０．０５〜５ａｔｏｍ％）とし
ても良い。

【００６４】本発明で用いられる基体は、アルミナ・ジ
ルコニアのような酸化物系セラミックス、炭化珪素・窒
化珪素・炭化チタン・窒化チタン・炭化タングステンな
どの炭化物・窒化物系セラミックス、更に、ＷＣ系の超
硬合金、モリブデン・タングステン・タンタルなどの金
属を用いることができる。なお、この実施の形態におい
て、基体の形状は、成形装置や成形レンズの形状によ
り、任意に決めることができるが、例えば、レンズを成
形する場合、成形面を、そのレンズ径の曲率に合わせ
て、曲面形状にし、その曲面上に、気相合成法を用い
て、前記金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のいず
れかの薄膜を形成することができる。

【００６５】

【実施例】次に、本発明を以下に挙げる実施例に基づ
き、詳細に説明する。 （実施例１）本実施例では、図２に示す実施の形態で、
即ち、イオンプレーティング法によって、窒化タンタル
よりなる離型層を成形した。この際の型母材には、Ｓｉ
Ｃ焼結体を所定の形状に加工した後、ＣＶＤ法で、多結
晶ＳｉＣ膜を形成し、その後、成形面をＲｍａｘ＝０．
０４μｍに鏡面研磨したものが用いられた。

【００６６】この成形用型を良く洗浄した後、図２に示
すイオンプレーティング装置に設置した。また、金属源
として、タンタル（粉末、１００メッシュ）を用い、こ
の中に、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）を、０．１ａｔｏｍ
％の割合で混入した。真空槽２１を、所定の真空度まで
排気した後、ガス導入口２３から、窒素およびアルゴン
の混合ガスを、それぞれ、２０ｍｌ／ｍｉｎずつ導入し
た。

【００６７】なお、このときの圧力は、２．７×１０^-2
Ｐａであった。高周波電源２５（周波数１３．５６ＭＨ
ｚ）を用いて、５００Ｗの高周波電圧を印加し、高周波
コイル２７の近傍にプラズマを形成し、更に、型母材２
９および基板ホルダー２８には、直流電源２１０を用い
て、−１５０Ｖのバイアス電圧を印加した。また、電子
源２１１を用いて、タンタル源２１３を溶解した。以上
のような操作によって、型母材上の成形面に、窒化チタ
ン膜を１．５μｍ形成した。なお、上記の窒化タンタル
薄膜と同一合成条件で形成した分析用サンプルを、二次
イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）で測定したところ、表面
近傍（表面から２０ｎｍ程度の領域）での窒化タンタル
薄膜中のリチウムの含有量は、約１.０ａｔｏｍ％であ
った。

【００６８】次に、本実施例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結果を説明
する。図４に示すガラスレンズの成形装置で、符号４１
は真空槽、４２は光学素子を成形するための上型、４３
はその下型、４４は上型を抑えるための上型抑え、４５
は胴型、４６は型ホルダー、４７はヒーター、４８は下
型を突き上げる突き上げ棒、４９は該突き上げ棒を作動
させるエアシリンダー、４１０は油回転ポンプ、４１
１，４１２，４１３はバルブ、４１４は不活性ガス流入
バルブ、４１５はバルブ、４１６はリークバルブ、４１
７はバルブ、４１８は温度センサーである。

【００６９】成形ガラスは、フリント系光学ガラス：Ｓ
Ｆ１４（軟化点Ｓｐ＝５８６℃、転移点Ｔｇ＝４８５
℃）であり、これから、φ３０ｍｍの、肉厚比：４の凹
レンズを成形する。この際の成形条件は、窒素雰囲気
下、プレス温度５８８℃である。成形中、成形用型と成
形された光学素子との離型性は、良好であった。型表面
の検査は集光灯の光を成形型にあて、その表面を目視で
観察することにより行った。この検査法により、もし膜
剥離、クラック発生、硝子の融着が発生していた場合に
は、その部分に明確な痕跡がみられるはずである。しか
し、本実施例により作成された光学素子成形用型を上記
検査法で観察したところ、非常に鏡面性が高く、膜剥
離、クラック発生、硝子の融着によって生じる痕跡は観
測されなかった。なお、念のため上記光学素子成形用型
を走査型電子顕微鏡を用いて表面を倍率５００から５０
００倍の条件で観察したところ、やはり膜剥離、クラッ
ク発生、硝子の融着は観測されなかった。また、成形ガ
ラスレンズについても同様な目視による表面性の検査を
行ったところ、表面の曇り、キズ及び微少凹凸などは観
察されなかった。

【００７０】なお、窒化タンタル膜中にリチウムを添加
しない点を除き、他は、上述の条件で、同様にして、光
学素子成形用型を作成した場合には、同一のガラス素材
および形状で、ガラス成形を行ったとしても、型とガラ
スとの離型力が大きく、ガラスに割れが発生し、更に、
ガラスが成形用型と、一部融着しているのが観察されて
いる。

【００７１】（実施例２−５、比較例１−２）次に、実
施例２−５、比較例１−２について説明する。ここで
は、窒化チタン薄膜中に種々の元素を添加して、その効
果を評価した。この際、窒化チタン薄膜の合成は、イオ
ンプレーティング法で行った。また、型母材として、Ｗ
Ｃ系超硬合金を用い、これを所定の形状に加工した後、
この成形用型を良く洗浄し、図２の装置に設置し、窒化
チタン合成を行った。金属源としては、チタン（粉末、
１００メッシュ）を用い、種々の添加物を、０．２ａｔ
ｏｍ％添加した。また、他の合成条件としては、窒素お
よびアルゴンの混合ガスを、それぞれ、２５ｍｌ／ｍｉ
ｎずつの導入、バイアス電圧：−１２０Ｖ、高周波出
力；４００Ｗ、圧力：３．３×１０^-2Ｐａである。これ
により、膜厚約１．２μｍの窒化チタン膜が形成され
た。

【００７２】次に、この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。成形は、不図示の連
続成形装置を用い、成形ガラスはフリント系光学ガラ
ス：ＳＦ１４（軟化点Ｓｐ＝５８６℃、転移点Ｔｇ＝４
８５℃）であり、窒素雰囲気下、プレス温度：５８８℃
の条件で、５０００回のプレス成形を行った。レンズ形
状は実施例１と同様である。その結果を図５に示す。

【００７３】なお、図中の窒化チタン膜中の種々の元素
濃度は、成形用型の合成条件と同一条件で、別途に作成
した評価用サンプルを、ＳＩＭＳ法を用いて、測定して
求めたものである。成形品表面性の評価は、成形レンズ
に集光灯の光を当ててその表面性（表面の曇り、キズ及
び微少凹凸）を目視で検査することにより行った。評価
基準としては、製品として使用可能かどうかを「限度見
本」と呼ばれるサンプルと比較して決定した。この「限
度見本」は、アス及びクセ（所望のレンズ形状からのず
れ量）がニュートンリング約１本で、最大表面粗さ（Ｐ
−Ｖ値）で約３０ｎｍ、平均表面粗さ（ＲＭＳ）で約５
ｎｍであり、集光灯の光を当てて確認できる、大きさ約
１０μｍまでのキズがレンズ全体の中で２個で、且つ近
接していない、という条件のものである。この「限度見
本」より表面性の悪い成形品は製品として使用できな
い。評価基準のうち、×は、この限度見本より表面性が
劣り、製品として使用不可能なものである。△は、限度
見本と同レベルの表面性または、簡単な拭き洗浄で、限
度見本と同レベルの表面性が得られるものである。○
は、限度見本以上の表面性が得られているものである。
◎は、非常に良好な表面性で曇り等がほとんどないもの
である。また、成形耐久性は、限度見本と同レベルまた
はそれ以上の製品を規定の数量成形することが可能かど
うかで評価した。×は、硝子の融着または割れなどのた
めに、規定の数量を成形することができなかったもので
ある。△は、ほぼ規定回数の成形が可能なもの、○は、
規定回数の１．５倍以上の成形が可能なもの、更に◎
は、規定回数の２倍以上の成形が可能なものである。

【００７４】実施例２−５においては、窒化チタン膜中
にリチウム、カリウム、ナトリウムよりなる１種類以上
の元素を添加することにより、光学素子成形用型材とし
て、十分な成形品の表面性および成形耐久性が得られ
た。これに対して、比較例１−４では、添加元素が上記
の範囲外のため、成形品の表面性および成形耐久性の劣
化が確認された。特に、比較例１−３では、成形用型と
ガラスとの密着力が高く、成形中に、型とガラスとの離
型性が悪化し、成形後のガラス製品に、割れが発生した
ものが存在した。更に、ガラスの割れのため、成形用型
にガラスが付着し、成形テスト中に、型のクリーニング
が必要となった。また、比較例４では、窒化チタン膜の
劣化が激しく、膜剥離が生じた。このため、成形ガラス
は、表面性が劣化し、実用に適しないものとなった。

【００７５】以上、明らかにしたように、本発明におい
ては、離型層にリチウム、カリウム、ナトリウムよりな
る１種類以上の元素を添加することにより、光学素子成
形用型として、十分な成形品の表面性および成形耐久性
が得られた。 （実施例６−１０、比較例５−６）次に、実施例６−１
０、比較例５−６について説明する。本実施例および比
較例では、窒化チタン薄膜中の添加元素濃度について、
評価を行った。なお、窒化チタンの形成は、実施例２と
同様にして、イオンプレーティング法で行った。また、
型母材は、先ず、所定の形状に加工される。そして、こ
の成形用型を良く洗浄した後、図２の装置に設置し、窒
化チタン薄膜を形成した。このとき、金属チタン原料中
に添加する塩化リチウムの量を変化させることで、窒化
チタン膜中に添加するリチウム量を変化させた。また、
他の合成条件には、原料ガス流量を、窒素：２０ｍｌ／
ｍｉｎ、アルゴン：３０ｍｌ／ｍｉｎとしており、バイ
アス電圧：−１００Ｖ、高周波出力：４００Ｗ、圧力：
３．５×１０^-2Ｐａである。これにより、膜厚約１μｍ
の窒化チタン膜が形成された。

【００７６】次に、この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。この成形は、連続成
形装置を用いており、成形ガラスはフリント系光学ガラ
ス：ＳＦ１４（軟化点Ｓｐ＝５８６℃、転移点Ｔｇ＝４
８５℃）であって、窒素雰囲気下、プレス温度：５８８
℃の条件で、５０００回のプレス成形であった。なお、
レンズ形状は実施例１と同様である。その結果を図６に
示す。

【００７７】なお、図中の窒化チタン膜中のリチウム濃
度は、成形用型の合成条件と同一条件で、別途作成した
評価用サンプルを、ＳＩＭＳ法を用いて、測定して求め
たものである。実施例６−１０においては、リチウム元
素濃度を０．０５〜５ａｔｏｍ％とすることにより、光
学素子成形用型材として、十分な成形品の表面性および
成形耐久性が得られた。これに対して、比較例５，６で
は、リチウム元素濃度が上記の範囲外のため、成形品の
表面性および成形耐久性の劣化が確認された。更に、比
較例５では、リチウム元素濃度が低いため、型とガラス
との密着力が高く、成形中、型とガラスの離型性が悪化
し、成形されたガラス製品に割れが発生したものが存在
した。更に、ガラスの割れのため、型にガラスが付着
し、成形テスト中に型のクリーニングが必要となった。
また、比較例６では、リチウム元素濃度が高く、窒化チ
タン膜の劣化が生じ、成形による膜の磨耗および膜剥離
が生じた。このため、成形ガラスは表面性が劣化し、実
用に適しないものとなった。このように、添加元素濃度
が０．０５ａｔｏｍ％より低い場合は、成形中の型とガ
ラスとの離型性が悪く、また、５ａｔｏｍ％より高い場
合は、窒化チタン薄膜の膜質が悪化し、これが膜の磨耗
または膜剥離の原因となる。

【００７８】以上、明らかにしたように、本発明におい
ては、離型層にリチウム、カリウム、ナトリウムよりな
る１種類以上の元素を、その濃度を０．０５〜５ａｔｏ
ｍ％として、添加することにより、光学素子成形用型と
して、十分な成形品の表面性および成形耐久性が得られ
た。 （実施例１１−１６、比較例７−８）次に、実施例１１
−１６、比較例７−８について、説明する。ここでは、
種々の離型膜を形成し、その評価を行った。この際、離
型膜の形成は、先述と同様にイオンプレーティング法で
行った。また、型母材は、予め所定の形状に加工し、こ
の成形用型を良く洗浄した後、図２の装置に設置し、離
型層（薄膜）を形成した。このとき、種々の金属源を用
い、また、ガス種も以下のように選択した。

【００７９】（１）金属窒化物の形成時には、窒素：２
０ｍｌ／ｍｉｎ、アルゴン：２０ｍｌ／ｍｉｎ （２）金属炭化物の形成時には、メタン：２０ｍｌ／ｍ
ｉｎ、アルゴン：２０ｍｌ／ｍｉｎ （３）金属炭窒化物の形成時には、窒素：１０ｍｌ／ｍ
ｉｎ、メタン：１０ｍｌ／ｍｉｎ、アルゴン：２０ｍｌ
／ｍｉｎ （４）金属膜の形成時には、アルゴン：３０ｍｌ／ｍｉ
ｎ 更に、金属源中には塩化リチウムを添加し、離型層中に
リチウムを添加した。また、他の合成条件は、バイアス
電圧：−１００Ｖ、高周波出力：４００Ｗ、圧力：３．
５×１０^-2Ｐａ、膜厚：約１μｍである。

【００８０】次に、この光学素子成形用型を用いて、ガ
ラスレンズのプレス成形を行った。この成形には、連続
成形装置を用い、成形ガラスはフリント系光学ガラス：
ＳＦ１４（軟化点Ｓｐ＝５８６℃、転移点Ｔｇ＝４８５
℃）であり、窒素雰囲気の下で、プレス温度：５８８℃
の条件により、５０００回のプレス成形を行った。な
お、レンズ形状は、実施例１と同様である。結果を図７
に示す。

【００８１】なお、離型層膜中のリチウム濃度は、成形
用型の合成条件と同一条件で、別途に作成した評価用サ
ンプルを、ＳＩＭＳ法を用いて測定し、いずれのサンプ
ルにおいても、０．５〜１.２ａｔｏｍ％であることを
確認している。実施例１１−１６においては、元素周期
表の４Ａ，５Ａ，６Ａ族、および、シリコンの炭化物、
窒化物、炭窒化物のいずれかの薄膜を用いることによ
り、光学素子成形用型として、十分な成形品の表面性お
よび成形耐久性が得られた。これに対して、比較例７，
８では、上記の範囲外のために、成形品の表面性および
成形耐久性の劣化が確認された。

【００８２】特に、比較例７では、ガラスとの反応性が
高いため、型とガラスとの密着力が高く、成形中の、型
とガラスとの離型性が悪化して、成形したガラス製品に
割れが発生したものが存在した。更に、ガラスの割れの
ため、成形用型にガラスが付着し、成形テスト中に、型
のクリーニングが必要となった。また、比較例７，８で
は、膜の硬度が低いためか、膜の劣化が生じ、成形によ
る膜の摩耗および剥離が生じた。このため、成形したガ
ラス製品の表面性が劣化し、実用に適さないものとなっ
た。

【００８３】（実施例１７）次に、実施例１７について
説明する。ここでは、スパッタリング法により、炭化ク
ロム薄膜よりなる離型層を形成した。この炭化クロム膜
は、図３に示すようなスパッタリング装置を用いて形成
した。本実施例では、ターゲットとして、クロム中に酸
化リチウム（Ｌｉ₂Ｏ）を１ａｔｏｍ％添加したものを
用いた。また、所定の形状に加工された超硬材料からな
る型母材を、図３の装置に入れ、炭化クロム薄膜を形成
した。形成条件は、ガス流量がメタン：２０ｍｌ／ｍｉ
ｎ、アルゴン：１０ｍｌ／ｍｉｎとし、基板温度：室
温、高周波出力：４００Ｗ、圧力：５×１０^-1Ｐａとし
た。これにより、成形面には、約８００ｎｍの炭化クロ
ム膜が形成された。

【００８４】なお、上述の成形用型の合成条件と同一条
件で、別途に作成した評価用サンプルを、ＳＩＭＳ法を
用いて測定したところ、炭化クロム膜中のリチウム元素
濃度は２．１ａｔｏｍ％であった。この成形用型材を用
いて、成形耐久テストを行った。このプレス成形には、
連続成形装置を用いており、成形ガラスはクラウン系光
学ガラス：ＳＫ１２（軟化点：Ｓｐ＝６７２℃、転移
点：Ｔｇ＝５５０℃）であり、直径：φ３５で肉厚比：
４の凹レンズを成形する。成形条件は、窒素雰囲気下
で、プレス温度：６２０℃の条件であり、５０００回の
プレス成形を行った。

【００８５】その結果、成形中、型と成形された光学素
子との離型性は良好であった。更に、成形後の型表面
を、走査型電子顕微鏡で観察した所、膜剥離、クラック
の発生、更には、ガラスの融着が認められず、良好な型
表面性を保有していた。また、成形されたガラスレンズ
も、実用上、十分な精度の表面粗さであった。なお、炭
化クロム膜中にリチウムを添加しない以外は、上述と同
じ条件で、光学素子成形用型を作成し、同一のガラス素
材および同一形状で、ガラス成形を行ったところ、型と
ガラスとの離型力が大きくて、ガラスの割れが発生し、
更に、ガラスが一部、型と融着しているのが観察され
た。

【００８６】（実施例１８）次に、実施例１８について
説明する。本実施例では、離型層を、スパッタリング法
により、炭化ケイ素薄膜で形成した。炭化ケイ素膜の形
成には、図３に示すようなスパッタリング装置が用いら
れた。本実施例では、ターゲットとして炭化ケイ素を用
い、ターゲット表面に硼化リチウム（ＬｉＢ₂）ぺレッ
トを配置することで、炭化ケイ素薄膜中にリチウムを添
加する。

【００８７】しかして、所定の形状に加工された超硬材
料の型母材を図３の装置に入れ、炭化ケイ素薄膜の形成
を行う。形成条件は、ガス流量がメタン：１０ｍｌ／ｍ
ｉｎ、アルゴン：３０ｍｌ／ｍｉｎとし、基板温度：２
００℃、高周波出力：４００Ｗ、圧力：５×１０^-1Ｐａ
である。これにより、成形面には約１．２μｍの炭化ケ
イ素膜が形成された。

【００８８】なお、成形用型の合成条件と同一条件で、
別途に作成した評価用サンプルを、ＳＩＭＳ法を用いて
測定したところ、炭化ケイ素膜中のリチウムの元素濃度
は、２．１ａｔｏｍ％であった。この成形用型材を用い
て成形耐久テストを行った。成形には連続成形装置を用
い、成形ガラスはクラウン系光学ガラス：ＳＫ１２（軟
化点Ｓｐ＝６７２℃、転移点Ｔｇ＝５５０℃）であり、
直径：φ３５で肉厚比：４の凹レンズを成形する。成形
条件は、窒素雰囲気下で、プレス温度：６２０℃の条件
であり、５０００回のプレス成形を行った。

【００８９】成形中、型と成形された光学素子との離型
性は良好であった。更に、成形後の型表面を走査型電子
顕微鏡で観察した所、膜剥離、クラックの発生、更に、
ガラスの融着が認められず、良好な型表面性を有してい
た。また、成形されたガラスレンズも、実用上、十分な
精度の表面粗さであった。なお、炭化ケイ素膜中にリチ
ウムを添加しない以外は、上述と同一の条件で、光学素
子成形用型を作成し、同一のガラス素材および同一の形
状で、ガラス成形を行ったところ、型とガラスとの離型
力が大きくて、ガラスの割れが発生し、更に、ガラスが
一部、型と融着しているのが観察された。

【００９０】（実施例１９−２１）実施例１９〜２１で
は、スパッタリング法により、窒化チタン薄膜よりなる
離型層を形成した。窒化チタン膜の形成は、図３に示す
ような、スパッタリング装置を用いる。本実施例では、
ターゲットとしてチタンを用い、ターゲットの表面上に
図８に記載のぺレットを配置することで、窒化チタン薄
膜中にリチウムを添加する。

【００９１】所定の形状に加工された超硬材料製の型母
材を図３の装置に入れ、窒化チタン薄膜を形成する。形
成条件は、ガス流量が窒素；１０ｍｌ／ｍｉｎ、アルゴ
ン；１５ｍｌ／ｍｉｎとし、基板温度；１８０℃、高周
波出力；４２０Ｗ、圧力；４×１０^-1Ｐａとし、これに
より、約１．５μｍの窒化チタン膜を形成した。なお、
成形用型の合成条件と同一条件で、別途作成した評価用
サンプルをＳＩＭＳ法を用いて、窒化チタン膜中のリチ
ウム元素濃度を測定し、図８に示す結果を得た。

【００９２】この成形用型部材を用いて、成形耐久テス
トを行ったが、成形には連続成形装置を用い、成形ガラ
スにはクラウン系光学ガラス：ＳＫ１２（軟化点Ｓｐ＝
６７２℃、転移点Ｔｇ＝５５０℃）を用いる。そして、
φ３５の凹メニスカスレンズを成形することができる。
なお、成形条件は、窒素雰囲気下で、プレス温度：６２
０℃の条件であり、５０００回、プレス成形をなす。

【００９３】図８に示すように、成形中、型と成形され
た光学素子との離型性は良好であり、更に、成形後の型
表面を走査電子顕微鏡で観察したところ、膜剥離、クラ
ックの発生やガラスの融着が認められず、良好な型表面
を有していた。また、成形ガラスレンズも、実用上、十
分な表面粗さであった。なお、窒化チタン膜中にリチウ
ムを添加しない以外は、同様な条件で、別に、光学素子
成形用型を作成し、同一のガラス素材および形状で、ガ
ラス成形を行ったところ、型とガラスとの離型力が大き
くなり、ガラスに割れが生じ、更に、ガラスが型に対し
て一部、融着しているのが観察された。

【００９４】（実施例２２−２４）実施例２２〜２４で
は、凸メニス形状のガラスレンズ（ＳＦ８相当）を成形
した。離型層は実施例１９〜２１と同様のスパッタリン
グ法を用い、窒化チタンよりなる離型層を形成した。本
実施例ではターゲットとしてチタンを用い、ターゲット
表面上に図９に記載のぺレットを配置し、窒化チタン薄
膜中にアルカリ元素を添加した。

【００９５】所定の形状に加工されたＷＣ系超硬合金の
型母材を図３の装置に入れ、窒化チタン膜を形成する。
形成条件は、ガス流量が窒素：８ｍｌ／ｍｉｎ、アルゴ
ン：１３ｍｌ／ｍｉｎとし、基板温度：１００℃、高周
波出力：１０００Ｗ、圧力：０．３５Ｐａとし、これに
より、約０．８μｍの窒化チタン膜を形成した。なお、
成形用型の形成条件と同一条件で、別途作成した評価用
サンプルをＳＩＭＳ法を用いて膜中のアルカリ濃度を測
定した結果を図９中に示す。

【００９６】この成形用型部材を用いて、連続成形装置
を用いて成形耐久テストを行った。成形ガラスはＳＦ８
相当のガラスで、φ２５の凸メニス形状のレンズを成形
する。なお、成形条件は窒素雰囲気下で、プレス温度：
５９０℃で行った。図９に示すように、成形中、型と成
形された光学素子との離型性は実用上問題なかったが、
特にリチウムを含有させた窒化チタン膜を離型層として
用いた場合（実施例２２）、成形品の表面性は非常に良
好で、成形後の型表面を走査型電子顕微鏡で観察しても
膜の剥離やガラスの融着は認められず良好な型表面を有
していた。

【００９７】なお、窒化チタン膜中にアルカリ元素を添
加しない以外は、同様な条件で、光学素子成形用型を作
成し、同一のガラス素材及び形状でガラス成形を行った
ところ、成形ガラスの外周部で割れが発生し、更にガラ
スが型に対して一部融着しているのが観察された。 （第２の実施形態）この実施形態においては、光学素子
成形用型の構造は、図１に示したものと同様であり、そ
の製法が異なるのみである。

【００９８】図１０は、スパッタリング法による成膜装
置の模式図である。図中１２１は真空槽、１２２はガス
排気口で不図示の油拡散ポンプ、ロータリーポンプ、及
び真空バルブが接続されている。１２３は基板ホルダ
ー、１２４は基体である。１２５はガス導入口で、不図
示のガス流量コントロール装置、ガスボンベ、圧力調整
器、バルブ等が接続されている。１２６は金属源又は金
属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれかのター
ゲット、１２７はアルカリ金属またはアルカリ化合物を
含有するターゲット（以下ではアルカリターゲット材料
と呼ぶ）、１２８は高周波電源、１２９は整合器であ
る。３１０は、基板ホルダー１２３を回転させる基板回
転機構である。

【００９９】例えば、上記装置を用いて、（１）真空槽
に、炭素又は窒素のいずれか又は両方を含有するガスお
よび希ガスを１種類以上含む成膜雰囲気ガスを導入し、
（２）金属源又は金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化
物のいずれかのターゲットおよびアルカリターゲット材
料に高周波を印加することにより、（３）成膜雰囲気ガ
スをプラズマ化し、これによりターゲット材料をスパッ
タリングし、（４）基体表面にアルカリ金属を含有する
金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれかの薄
膜を形成することができる。

【０１００】なお、本発明のスパッタリング法は、上記
装置及び方式になんら限定されるものではなく、他の方
式を用いたもの、例えば高周波電源の代わりに直流電源
を用いることも可能であり、また、ターゲット材料近傍
に磁石を配したマグネトロンスパッタ法や、ターゲット
材料を向い合わせに配置する対向スパッタ法を用いるこ
ともできる。

【０１０１】成膜雰囲気ガスは、金属ターゲットを用い
た場合は、炭素又は窒素のいずれか又は両方含有するガ
スを添加することにより、金属炭化物、金属窒化物、金
属炭窒化物のいずれかの薄膜を形成することができる。
金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれかのタ
ーゲットを用いた場合は、炭素又は窒素のいずれか又は
両方含有するガスを添加する必要はなく希ガスのみでも
金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれかの薄
膜を形成することが可能であるが、金属の炭化および窒
化を向上させるため適宜、炭素又は窒素のいずれか又は
両方含有するガスを添加することも可能である。

【０１０２】つまり、成膜雰囲気ガス中に、メタン、エ
タン、エチレン、アセチレン等の炭化水素ガス、一酸化
炭素またはハロゲン化炭素、等の炭素含有ガスを添加し
金属と反応させることにより金属炭化物を形成すること
ができる。また成膜雰囲気ガス中に、窒素ガス、アンモ
ニア、ハロゲン化窒素、等の窒素含有ガスを添加し金属
と反応させることにより金属窒化物を形成することがで
きる。更に、成膜雰囲気ガス中に、炭素含有ガスと窒素
含有ガスの両方を添加し、金属と反応させることにより
金属炭窒化物を形成することができる。また、成膜雰囲
気ガスには適宜、水素、希ガス（ヘリウム、アルゴン、
ネオン等）、等を含むガスを添加することができる。特
にスパッタリング法においてはスパッタ効果の大きいア
ルゴンなどの希ガスを添加することが望ましい。

【０１０３】金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物の
いずれかの薄膜中のリチウム、カリウム、ナトリウムよ
りなる１種類以上の元素含有率は、０．０５〜５ａｔｏ
ｍ％、望ましくは０．１〜２ａｔｏｍ％、さらに望まし
くは、０．５〜１ａｔｏｍ％である。ここで言う含有量
(ａｔｏｍ％）とは、リチウム、カリウム、ナトリウム
のうちの１種類しか膜中に含まれない場合は、その１種
類の元素の含有量であり、又、２種類以上の元素を含む
場合は、それぞれの含有率の合計である。この含有量
が、０．０５ａｔｏｍ％未満では、リチウム、カリウ
ム、ナトリウムよりなる１種類以上の元素添加の効果が
無く、また５ａｔｏｍ％より大きいと金属炭化物、金属
窒化物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜の劣化が激しく
なる等の欠点が生じる。

【０１０４】リチウム、カリウム、ナトリウムよりなる
１種類以上の元素の添加は、金属源又は金属炭化物、金
属窒化物、金属炭窒化物のいずれかのターゲットとは別
に、前記リチウム、カリウム、ナトリウム元素単体また
は、その酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸
塩等の種々の化合物のターゲットを作成しスパッタリン
グすることにより行うことができる。リチウム、カリウ
ム、ナトリウムよりなる元素または化合物は、スパッタ
リングによりガス化し、成膜雰囲気中に導入され、更に
成膜された金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のい
ずれかの薄膜の中に上記元素が添加される。

【０１０５】また、本発明の金属炭化物、金属窒化物、
金属炭窒化物よりなる薄膜は、ガラス硝種や成形温度、
成形雰囲気により種々の薄膜を選ぶことができるが、硬
度、耐熱性等を考慮した場合、元素周期表の４Ａ，５
Ａ，６Ａ族及びシリコンの夫々の炭化物、窒化物、炭窒
化物を用いることが望ましい。ここで、元素周期表の４
Ａ族元素はＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆであり、５Ａ族元素はＶ，
Ｎｂ，Ｔａであり、６Ａ族元素はＣｒ，Ｍｏ，Ｗであ
る。また、シリコンは一般的に金属の分類に入れないこ
とがあるが、本発明では広い意味でシリコンの炭化物、
窒化物、炭窒化物をそれぞれ金属炭化物、金属窒化物、
金属炭窒化物と呼ぶことにする。元素周期表の４Ａ，５
Ａ，６Ａ族及びシリコンの夫々の炭化物、窒化物、炭窒
化物は、硬度が高く（ビッカース硬度で１０００以上、
代表的には２０００以上）、成形時の変形等が少なく、
また融点が高いため（１５００℃以上、代表的には２０
００℃以上）、高温での安定性に優れガラスとの反応が
少なく、成形耐久性に優れている。

【０１０６】金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物の
いずれかの薄膜へのリチウム、カリウム、ナトリウムよ
りなる１種類以上の元素の添加は、金属炭化物、金属窒
化物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜全域に行う必要は
なく、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれ
かの薄膜表面近傍のみでも良い。ここで言う金属炭化
物、金属窒化物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜表面近
傍とは、膜表面から数百ｎｍ程度の領域のことで、特に
表面から約１００ｎｍの領域のリチウム、カリウム、ナ
トリウムよりなる１種類以上の元素の濃度が成形特性に
大きく寄与する。このため、金属炭化物、金属窒化物、
金属炭窒化物のいずれかの薄膜の成膜の初期段階では、
リチウム、カリウム、ナトリウムよりなる１種類以上の
元素の添加量を少なく又は添加無しとし、成膜の最終段
階の１００ｎｍ以上の膜厚の領域のみ、本発明規定のリ
チウム、カリウム、ナトリウムよりなる１種類以上の元
素濃度（０．０５〜５ａｔｏｍ％）としても良い。

【０１０７】本発明で用いられている基体は、アルミナ
・ジルコニアのよいうな酸化物系セラミックス、炭化珪
素・窒化珪素・炭化チタン・窒化チタン・炭化タングス
テンなどの炭化物・窒化物系セラミックス、更に、ＷＣ
系の超硬合金、モリブデン・タングステン・タンタル等
の金属等を用いることができる。、基体の形状は、成形
装置や成形レンズの形状により任意に決めることができ
るが、例えばレンズを成形する場合、成形面をそのレン
ズ径の曲率に合わせて、曲面形状にし、その曲面上に気
相合性法を用いて前記金属炭化物、金属窒化物、金属炭
窒化物のいずれかの薄膜を形成する。

【０１０８】次に本実施形態を実施例に基づき詳細に説
明する。

【０１０９】

【実施例】

（実施例１）本実施例では、図１０に示すようなスパッ
タリング法によって窒化タンタルよりなる離型層を成形
した。型母材としてＳｉＣ焼結体を所定の形状に加工し
た後、ＣＶＤ法で多結晶ＳｉＣ膜を形成し、その後、成
形面をＲｍａｘ＝０．０４μｍ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１０に示すスパッタ
リング装置に設置した。また、金属ターゲットとして、
タンタルを用い、アルカリ源ターゲットとして塩化リチ
ウム（ＬｉＣｌ）焼結体を用いた。真空槽１２１を所定
の真空度まで排気した後、ガス導入口１２５から、窒素
及びアルゴンの混合ガスをそれぞれ２０ｍｌ／ｍｉｎず
つ導入した。なお、この時圧力は、５×１０^-1Ｐａであ
った。また、高周波電源１２９（周波数１３．５６ＭＨ
ｚ）を用いて、タンタルターゲットに高周波電圧を８０
０Ｗ印加し、塩化リチウムターゲットに高周波電圧を２
５Ｗ印加した。この時、基板ホルダー１２３は毎分１０
回転で回転している。以上のような操作によって、型母
材上の成形面にリチウムを含有する窒化タンタル膜を
１．５μｍ形成した。なお、上記の窒化タンタル薄膜と
同一合成条件で形成した分析用サンプルを、二次イオン
質量分析法（ＳＩＭＳ）で測定したところ、表面近傍
（表面から２０ｎｍ程度の領域）での窒化タンタル薄膜
中のリチウムの含有量は、約２．０ａｔｏｍ％であっ
た。

【０１１０】次に、本実施例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。ガラスレン
ズの成形装置は、第１の実施形態の場合と同様図４に示
すものを用いた。成形ガラスはフリント系光学ガラスＳ
Ｆ１４（軟化点Ｓｐ＝５８６℃、転移点Ｔｇ＝４８５
℃）で、φ３０で肉厚比４の凹レンズを成形する。成形
条件は窒素雰囲気下、プレス温度５８８℃で行った。成
形中、型と成形された光学素子との離型性は良好であっ
た。また、成形後の型表面を走査型電子顕微鏡で観察し
た所、膜剥離、クラックの発生、更にガラス中の酸化鉛
の還元析出物である鉛やガラスの融着は認められず、良
好な型表面性を有していた。また、成形ガラスレンズ
も、良好な表面粗さであった。なお、窒化タンタル膜中
にリチウムを添加しない以外は同様にして光学素子成型
用型を作成し、同一のガラス素材及び形状でガラス成形
を行ったところ、型とガラスとの離型力が大きく、ガラ
スの割れが発生し、更にガラスが型と一部融着している
のが観察された。

【０１１１】（実施例２−５、比較例１−４）本実施例
及び比較例では、窒化チタン薄膜中に種々の元素を添加
してその効果を評価した。窒化チタン薄膜の合成は、図
１０に示すスパッタリング法で行った。型母材としてＷ
Ｃ系超硬合金を所定の形状に加工した後、この型を良く
洗浄し、図１０の装置に設置し、窒化チタン合成を行っ
た。金属ターゲットとしてチタンを用い、また、種々の
アルカリ化合物ターゲットを用意しチタンターゲットと
同時にスパッタリングを行い窒化チタン中に含有させ
た。また、他の合成条件は、窒素及びアルゴンの混合ガ
スをそれぞれ２５ｍｌ／ｍｉｎづつ導入、チタンターゲ
ットへの高周波出力：７５０Ｗ，アルカリ化合物ターゲ
ットへの高周波出力：２０Ｗとし、圧力：６×１０^-1Ｐ
ａとした。これにより、膜厚約１．２μｍの窒化チタン
膜が形成された。次に、この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。成形は、不図示の
連続成形装置を用い、成形ガラスはフリント系光学ガラ
スＳＦ１４（軟化点Ｓｐ＝５８６℃、転移点Ｔｇ＝４８
５℃）で、窒素雰囲気下、プレス温度５８８℃の条件で
５０００回プレス成形を行った。レンズ形状は実施例１
と同様である。結果を図１１に示す。

【０１１２】なお、図中の窒化チタン膜中の種々の元素
濃度は、成形用型の合成条件と同一で別途作成した評価
用サンプルをＳＩＭＳ法を用いて測定して求めたもので
ある。実施例２−５においては、窒化チタン膜中にリチ
ウム、カリウム、ナトリウムよりなる１種類以上の元素
を添加することにより、光学素子成形用型材として十分
な成形品表面性及び成形耐久性が得られた。これに対
し、比較例１−４では添加元素が上記の範囲外のため成
形品表面性及び成形耐久性の劣化が確認された。比較例
１−３では、型とガラスとの密着力が高く、成形中の型
とガラスの離型性が悪化し、成形ガラスに割れが発生し
たものが存在した。更にガラスの割れのため、型にガラ
スが付着し、成形テスト中に型のクリーニングが必要と
なった。比較例４では、窒化チタン膜の劣化が激しく膜
剥離が生じた。このため、成形ガラスは表面性が劣化
し、実用に適しないものとなった。以上示したように、
リチウム、カリウム、ナトリウムよりなる１種類以上の
元素を添加することにより、光学素子成形用型材として
十分な成形品表面性及び成形耐久性が得られた。

【０１１３】（実施例６−１１、比較例５−６）本実施
例及び比較例では、種々の離型膜を形成しその評価を行
った。離型膜の形成は実施例２と同様なスパッタリング
法で行った。型母材として所定の形状に加工し、この型
を良く洗浄した後、図１０の装置に設置し、離型層薄膜
形成を行った。この時、種々の金属ターゲットを用い、
またガス種も （１）金属窒化物形成時には、窒素：２０ｍｌ／ｍｉ
ｎ、アルゴン；２０ｍｌ／ｍｉｎ （２）金属炭化物形成時には、メタン：２０ｍｌ／ｍｉ
ｎ、アルゴン：２０ｍｌ／ｍｉｎ （３）金属炭窒化物形成時には、窒素：１０ｍｌ／ｍｉ
ｎ、メタン：１０ｍｌ／ｍｉｎ、アルゴン：２０ｍｌ／
ｍｉｎ、 （４）金属膜形成時には、アルゴン：３０ｍｌ／ｍｉｎ とした。

【０１１４】更に、アルカリ源ターゲットとしてフッ化
リチウムを用い、離型層中にリチウムを添加した。ま
た、他の合成条件は、金属ターゲットへの高周波出力：
８００Ｗ、アルカリ源ターゲットへの高周波出力：２５
Ｗとし、圧力：３．５×１０^-2Ｐａ、膜厚約１．２μｍ
とした。次に、この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。成形は、連続成形装置を用
い、成形ガラスはフリント系光学ガラスＳＦ１４（軟化
点Ｓｐ＝５８６℃、転移点Ｔｇ＝４８５℃）で、窒素雰
囲気下、プレス温度５８８℃の条件で５０００回プレス
成形を行った。レンズ形状は実施例１と同様である。結
果を図１２に示す。

【０１１５】なお、離型層膜中のリチウム濃度は、成形
用型の合成条件と同一条件で別途作成した評価用サンプ
ルをＳＩＭＳ法を用いて測定し、いずれのサンプルにお
いても０．５〜１．２ａｔｏｍ％であることを確認して
いる。実施例６−１１においては、元素周期表の４Ａ，
５Ａ，６Ａ族及びシリコンの炭化物、窒化物、炭窒化物
のいずれかの薄膜を用いることにより、光学素子成形用
型材として十分な成形品表面性及び成形耐久性が得られ
た。これに対し、比較例５，６では上記の範囲外のため
成形品表面性及び成形耐久性の劣化が確認された。比較
例５では、ガラスとの反応性が高いため、型とガラスと
の密着力が高く、成形中の型とガラスの離型性が悪化
し、成形ガラスの割れが発生したものが存在した。更に
ガラスの割れのため、型にガラスが付着し、成形テスト
中に型のクリーニングが必要となった。比較例５，６で
は、膜の硬度が低いためか、膜の劣化が生じ、成形によ
る膜の摩耗及び膜剥離が生じた。このため、成形ガラス
は表面性が劣化し、実用に適しないものとなった。

【０１１６】（実施例１２−１５、比較例７−８）本実
施例では、スパッタリング法により炭化ケイ素薄膜より
なる離型層を形成した。炭化ケイ素膜の形成は図１０に
示すようなスパッタリング装置を用いて行った。

【０１１７】本実施例では、金属炭化物ターゲットとし
て炭化ケイ素を用い、アルカリ源ターゲットとして硼化
リチウム（ＬｉＢ₂）を用いることで、炭化ケイ素薄膜
中にリチウムを添加する。本実施例および比較例では、
成膜の途中から硼化リチウムターゲットに高周波を印加
し、炭化ケイ素膜の表面近傍のみにリチウムを添加し
た。

【０１１８】所定の形状に加工された超硬材料製の型母
材を図１０の装置に入れ、炭化ケイ素薄膜の形成を行
う。形成条件は、ガス流量がメタン：１０ｍｌ／ｍｉ
ｎ、アルゴン：３０ｍｌ／ｍｉｎとし、基板温度：２０
０℃、炭化ケイ素ターゲットヘの高周波出力：８００
Ｗ、硼化リチウムターゲットヘの高周波出力：２５Ｗ、
圧力：５×１０^-1Ｐａとした。硼化リチウムターゲット
への高周波印加は成膜の途中から行い、時間を変えて種
々の厚さのリチウム添加炭化ケイ素膜を形成した。な
お、リチウム添加されていない炭化ケイ素膜とリチウム
添加炭化ケイ素膜の合計の厚さを１．２μｍとした。

【０１１９】なお、成形用型の合成条件と同一条件で別
途作成した評価用サンプルをＳＩＭＳ法を用いてリチウ
ム添加炭化ケイ素膜中のリチウム元素濃度を測定したと
ころ、２．１ａｔｏｍ％であった。この成形用型材を用
いて成形耐久テストを行った。成形は連続成形装置を用
い、成形ガラスはクラウン系光学ガラスＳＫ１２（軟化
点Ｓｐ＝６７２℃、転移点Ｔｇ＝５５０℃）で、φ３５
で肉厚比４の凹レンズを成形する。成形条件は窒素雰囲
気下、プレス温度６２０℃の条件で５０００回のプレス
成形を行った。結果を図１３に示す。

【０１２０】実施例１２−１５において、成形中、型と
成形された光学素子との離型性は良好であった。更に、
成形後の型表面を走査型電子顕微鏡で観察した所、膜剥
離、クラックの発生、更にガラスの融着は認められず、
良好な型表面性を有していた。また、成形ガラスレンズ
も、実用上十分な表面粗さであった。なお、炭化ケイ素
膜中にリチウムの含有層が０．１μｍ未満の比較例７お
よび８においては、型とガラスとの離型力が大きく、ガ
ラスの割れが発生し、更にガラスが型と一部融着してい
るのが観察された。

【０１２１】（実施例１６−２０、比較例９−１０）本
実施例及び比較例では、窒化チタン薄膜中の添加元素濃
度について評価を行った。窒化チタンの形成は実施例２
と同様にしてスパッタリング法で行った。型母材として
所定の形状に加工し、この型を良く洗浄した後、図１０
の装置に設置し、窒化チタン薄膜形成を行った。ターゲ
ットとして金属チタンおよびフッ化リチウムターゲット
を用い、成膜中のフッ化リチウムヘの高周波印加電力を
種々変化させることで、窒化チタン膜中に添加するリチ
ウム量を変化させた。また、合成条件は、原料ガス流量
を、窒素：２０ｍｌ／ｍｉｎ、アルゴン３０ｍｌ／ｍｉ
ｎとし、チタンターゲットヘの高周波出力：７５０Ｗ、
圧力：４×１０^-1Ｐａとした。これにより、膜厚約１μ
ｍの窒化チタン膜が形成された。次に、この光学素子成
形用型によってガラスレンズのプレス成形を行った。成
形は、連続成形装置を用い、成形ガラスはフリント系光
学ガラスＳＦ１４（軟化点Ｓｐ＝５８６℃、転移点Ｔｇ
＝４８５℃）で、窒素雰囲気下、プレス温度５８８℃の
条件で５０００回プレス成形を行った。レンズ形状は実
施例１と同様である。結果を図１４に示す。

【０１２２】なお、図中の窒化チタン膜中のリチウム濃
度は、成形用型の合成条件と同一条件で別途作成した評
価用サンプルをＳＩＭＳ法を用いて測定して求めたもの
である。実施例１６−２０については、リチウム元素濃
度を０．０５〜５ａｔｏｍ％の範囲とすることにより、
光学素子成形用型材として十分な成形品表面性及び成形
耐久性が得られた。これに対し、比較例９，１０ではリ
チウム元素濃度が上記の範囲外のため、成形品表面性及
び成形耐久性の劣化が確認された。比較例９では、リチ
ウム元素濃度が低いため、型とガラスとの密着力が高
く、成形中の型とガラスの離型性が悪化し、成形ガラス
に割れが発生したものが存在した。更にガラスの割れの
ため、型にガラスが付着し、成形テスト中に型のクリー
ニングが必要となった。比較例１０では、リチウム元素
濃度が高く窒化チタン膜の劣化が生じ、成形による膜の
摩耗及び膜剥離が生じた。このため、成形ガラスは表面
性が劣化し、実用に適しないものとなった。このよう
に、添加元素濃度が０．０５ａｔｏｍ％より低い場合
は、成形中の型とガラスの離型性が悪く、又、５ａｔｏ
ｍ％より高い場合は窒化チタン薄膜の膜質が悪化し、膜
の摩耗又は膜剥離の原因となる。以上示したように、リ
チウム、カリウム、ナトリウムよりなる１種類以上の元
素の添加濃度を０．０５〜５ａｔｏｍ％とすることによ
り、光学素子成形用型材として十分な成形品表面性及び
成形耐久性が得られた。

【０１２３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による成形
用型を用いて、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繰り返しても、膜剥離
やクラック、傷の発生という欠陥が発生せず、耐久性が
向上する。

【０１２４】また、上述の成形用型を用いてガラス光学
素子を製造するための光学素子成形用型の製造方法によ
れば、低コストで、膜の劣化及び成形ガラスの表面粗さ
の劣化を生じない光学素子成形用型を製造することがで
き、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学素子成形用型の模式的断面図であ
る。

【図２】第１の実施形態におけるイオンプレーティング
法による離型層の形成装置の模式図である。

【図３】第１の実施形態におけるスパッタリングによる
離型層の形成装置の模式図である。

【図４】本発明に係わる光学素子成形用型を使用するレ
ンズ成形装置を示す断面図である。

【図５】第１の実施形態における実施例２−５及び比較
例１−４の結果を示す図である。

【図６】第１の実施形態における実施例６−１０及び比
較例５,６の結果を示す図である。

【図７】第１の実施形態における実施例１１−１６及び
比較例７,８の結果を示す図である。

【図８】第１の実施形態における実施例１９−２１の結
果を示す図である。

【図９】第１の実施形態における実施例２２−２４の結
果を示す図である。

【図１０】第２の実施形態におけるスパッタリングによ
る離型層の形成装置の模式図である。

【図１１】第２の実施形態における実施例２−５及び比
較例１−４の結果を示す図である。

【図１２】第２の実施形態における実施例６−１１及び
比較例５,６の結果を示す図である。

【図１３】第２の実施形態における実施例１２−１５及
び比較例７,８の結果を示す図である。

【図１４】第２の実施形態における実施例１６−２０及
び比較例９,１０の結果を示す図である。

【符号の説明】

１ 基体 ２ 金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物の膜 ３ 中間層 ２１ 真空槽 ２２ ガス排気口 ２３ ガス導入口 ２４ ガス流量コントロール装置 ２５ 高周波電源 ２６ 整合器 ２７ 高周波アンテナ ２８ 基体ホルダー ２９ 基体ホルダー ２１０ 直流電源 ２１１ 電子源 ２１２ 電子源電源 ２１３ 蒸発源 ３１ 真空槽 ３２ ガス排気口 ３３ 基板ホルダー ３４ 基体 ３５ ガス導入口 ３６ ターゲット材料 ３７ 高周波電源 ３８ 整合器 ４１ 真空槽 ４２ 上型 ４３ 下型 ４４ 上型抑え ４５ 胴型 ４６ 型ホルダー ４７ ヒーター ４８ 突き上げ棒 ４９ エアシリンダー ４１０ 油回転ポンプ ４１１，４１２，４１３ バルブ ４１４ 不活性ガス流入バルブ ４１５ バルブ ４１６ リークバルブ ４１７ バルブ ４１８ 温度センサー

Claims (58)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレス成形によりガラス光学素子を製造
   するための光学素子成形用型であって、少なくとも、そ
   の成形面に、リチウム元素またはその化合物を含有する
   ＴａＮの薄膜を形成して、これを離型層としたことを特
   徴とする光学素子成形用型。
2. 【請求項２】 前記離型層であるＴａＮの薄膜中の、リ
   チウム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％である
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形用型。
3. 【請求項３】 プレス成形によりガラス光学素子を製造
   するための光学素子成形用型であって、少なくとも、そ
   の成形面に、リチウム元素またはその化合物を含有する
   ＴｉＮの薄膜を形成して、これを離型層としたことを特
   徴とする光学素子成形用型。
4. 【請求項４】 前記離型層であるＴｉＮの薄膜中の、リ
   チウム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％である
   ことを特徴とする請求項３に記載の光学素子成形用型。
5. 【請求項５】 プレス成形によりガラス光学素子を製造
   するための光学素子成形用型であって、少なくとも、そ
   の成形面に、リチウム元素またはその化合物を含有する
   ＺｒＮの薄膜を形成して、これを離型層としたことを特
   徴とする光学素子成形用型。
6. 【請求項６】 前記離型層であるＺｒＮの薄膜中の、リ
   チウム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％である
   ことを特徴とする請求項５に記載の光学素子成形用型。
7. 【請求項７】 プレス成形によりガラス光学素子を製造
   するための光学素子成形用型であって、少なくとも、そ
   の成形面に、リチウム元素またはその化合物を含有する
   ＴｉＣの薄膜を形成して、これを離型層としたことを特
   徴とする光学素子成形用型。
8. 【請求項８】 前記離型層であるＴｉＣの薄膜中の、リ
   チウム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％である
   ことを特徴とする請求項７に記載の光学素子成形用型。
9. 【請求項９】 プレス成形によりガラス光学素子を製造
   するための光学素子成形用型であって、少なくとも、そ
   の成形面に、リチウム元素またはその化合物を含有する
   ＴｉＣＮの薄膜を形成して、これを離型層としたことを
   特徴とする光学素子成形用型。
10. 【請求項１０】 前記離型層であるＴｉＣＮの薄膜中
    の、リチウム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％
    であることを特徴とする請求項９に記載の光学素子成形
    用型。
11. 【請求項１１】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型であって、少なくとも、
    その成形面に、リチウム元素またはその化合物を含有す
    るＭｏＣの薄膜を形成して、これを離型層としたことを
    特徴とする光学素子成形用型。
12. 【請求項１２】 前記離型層であるＭｏＣの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％であ
    ることを特徴とする請求項１１に記載の光学素子成形用
    型。
13. 【請求項１３】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型であって、少なくとも、
    その成形面に、リチウム元素またはその化合物を含有す
    るＳｉＣの薄膜を形成して、これを離型層としたことを
    特徴とする光学素子成形用型。
14. 【請求項１４】 前記離型層であるＳｉＣの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％であ
    ることを特徴とする請求項１３に記載の光学素子成形用
    型。
15. 【請求項１５】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型であって、少なくとも、
    その成形面に、リチウム元素またはその化合物を含有す
    るＳｉＮの薄膜を形成して、これを離型層としたことを
    特徴とする光学素子成形用型。
16. 【請求項１６】 前記離型層であるＳｉＮの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％であ
    ることを特徴とする請求項１５に記載の光学素子成形用
    型。
17. 【請求項１７】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型であって、少なくとも、
    その成形面に、リチウム元素またはその化合物を含有す
    るＣｒＣの薄膜を形成して、これを離型層としたことを
    特徴とする光学素子成形用型。
18. 【請求項１８】 前記離型層であるＣｒＣの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率が、０．０５〜５ａｔｏｍ％であ
    ることを特徴とする請求項１７に記載の光学素子成形用
    型。
19. 【請求項１９】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、イオン
    プレーティング法により、離型層として、リチウム元素
    またはその化合物を含有するＴａＮの薄膜を形成するこ
    とを特徴とする光学素子成形用型の製造方法。
20. 【請求項２０】 前記離型層であるＴａＮの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項１９に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
21. 【請求項２１】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、イオン
    プレーティング法により、離型層として、リチウム元素
    またはその化合物を含有するＴｉＮの薄膜を形成するこ
    とを特徴とする光学素子成形用型の製造方法。
22. 【請求項２２】 前記離型層であるＴｉＮの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項２１に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
23. 【請求項２３】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、イオン
    プレーティング法により、離型層として、リチウム元素
    またはその化合物を含有するＺｒＮの薄膜を形成するこ
    とを特徴とする光学素子成形用型の製造方法。
24. 【請求項２４】 前記離型層であるＺｒＮの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項２３に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
25. 【請求項２５】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、イオン
    プレーティング法により、離型層として、リチウム元素
    またはその化合物を含有するＴｉＣの薄膜を形成するこ
    とを特徴とする光学素子成形用型の製造方法。
26. 【請求項２６】 前記離型層であるＴｉＣの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項２５に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
27. 【請求項２７】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、イオン
    プレーティング法により、離型層として、リチウム元素
    またはその化合物を含有するＴｉＣＮの薄膜を形成する
    ことを特徴とする光学素子成形用型の製造方法。
28. 【請求項２８】 前記離型層であるＴｉＣＮの薄膜中
    の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
    とすることを特徴とする請求項２７に記載の光学素子成
    形用型の製造方法。
29. 【請求項２９】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、イオン
    プレーティング法により、離型層として、リチウム元素
    またはその化合物を含有するＭｏＣの薄膜を形成するこ
    とを特徴とする光学素子成形用型の製造方法。
30. 【請求項３０】 前記離型層であるＭｏＣの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項２９に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
31. 【請求項３１】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、イオン
    プレーティング法により、離型層として、リチウム元素
    またはその化合物を含有するＳｉＣの薄膜を形成するこ
    とを特徴とする光学素子成形用型の製造方法。
32. 【請求項３２】 前記離型層であるＳｉＣの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項３１に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
33. 【請求項３３】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、イオン
    プレーティング法により、離型層として、リチウム元素
    またはその化合物を含有するＳｉＮの薄膜を形成するこ
    とを特徴とする光学素子成形用型の製造方法。
34. 【請求項３４】 前記離型層であるＳｉＮの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項３３に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
35. 【請求項３５】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、スパッ
    タリング法により、離型層として、リチウム元素または
    その化合物を含有するＣｒＣの薄膜を形成することを特
    徴とする光学素子成形用型の製造方法。
36. 【請求項３６】 前記離型層であるＣｒＣの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項３５に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
37. 【請求項３７】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、スパッ
    タリング法により、離型層として、リチウム元素または
    その化合物を含有するＳｉＣの薄膜を形成することを特
    徴とする光学素子成形用型の製造方法。
38. 【請求項３８】 前記離型層であるＳｉＣの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項３７に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
39. 【請求項３９】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、スパッ
    タリング法により、離型層として、リチウム元素または
    その化合物を含有するＴｉＮの薄膜を形成することを特
    徴とする光学素子成形用型の製造方法。
40. 【請求項４０】 前記離型層であるＴｉＮの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項３９に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
41. 【請求項４１】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、スパッ
    タリング法により、離型層として、リチウム元素または
    その化合物を含有するＴａＮの薄膜を形成することを特
    徴とする光学素子成形用型の製造方法。
42. 【請求項４２】 前記離型層であるＴａＮの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項４１に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
43. 【請求項４３】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、スパッ
    タリング法により、離型層として、リチウム元素または
    その化合物を含有するＺｒＮの薄膜を形成することを特
    徴とする光学素子成形用型の製造方法。
44. 【請求項４４】 前記離型層であるＺｒＮの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項４３に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
45. 【請求項４５】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、スパッ
    タリング法により、離型層として、リチウム元素または
    その化合物を含有するＴｉＣの薄膜を形成することを特
    徴とする光学素子成形用型の製造方法。
46. 【請求項４６】 前記離型層であるＴｉＣの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項４５に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
47. 【請求項４７】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、スパッ
    タリング法により、離型層として、リチウム元素または
    その化合物を含有するＴｉＣＮの薄膜を形成することを
    特徴とする光学素子成形用型の製造方法。
48. 【請求項４８】 前記離型層であるＴｉＣＮの薄膜中
    の、リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％
    とすることを特徴とする請求項４７に記載の光学素子成
    形用型の製造方法。
49. 【請求項４９】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、スパッ
    タリング法により、離型層として、リチウム元素または
    その化合物を含有するＭｏＣの薄膜を形成することを特
    徴とする光学素子成形用型の製造方法。
50. 【請求項５０】 前記離型層であるＭｏＣの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項４９に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
51. 【請求項５１】 プレス成形によりガラス光学素子を製
    造するための光学素子成形用型の製造方法において、 前記成形用型の、少なくとも成形面に、リチウム元素ま
    たはその化合物を含有する金属源原料を用いて、スパッ
    タリング法により、離型層として、リチウム元素または
    その化合物を含有するＳｉＮの薄膜を形成することを特
    徴とする光学素子成形用型の製造方法。
52. 【請求項５２】 前記離型層であるＳｉＮの薄膜中の、
    リチウム元素の含有率を、０．０５〜５ａｔｏｍ％とす
    ることを特徴とする請求項５１に記載の光学素子成形用
    型の製造方法。
53. 【請求項５３】 成形面に少なくとも１種類以上のアル
    カリ金属を含有する離型層を有する光学素子成形用型の
    製造方法であって、 前記離型層の形成をスパッタ法で行い、かつ該スパッタ
    法が２つ以上のターゲットを用い、 該ターゲットの少なくとも１つは、アルカリ金属を含有
    するターゲットであり、他の少なくとも１つは、金属炭
    化物、金属窒化物又は金属炭窒化物形成用のターゲット
    であることを特徴とする光学素子成形用型の製造方法。
54. 【請求項５４】 前記離型層を構成する金属炭化物、金
    属窒化物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜中のリチウ
    ム、カリウム、ナトリウムよりなる１種類以上の元素の
    含有率を、成形面表面において０．０５〜５ａｔｏｍ％
    とすることを特徴とする請求項５３に記載の光学素子成
    形用型の製造方法。
55. 【請求項５５】 成形面に少なくとも１種類以上のアル
    カリ金属を含有する離型層を有する光学素子成形用型の
    製造方法であって、 前記離型層の形成をスパッタ法で行い、かつ該スパッタ
    法が２つ以上のターゲットを用い、 該ターゲットの少なくとも１つは、アルカリ金属を含有
    するターゲットであり、他の少なくとも１つは、金属炭
    化物、金属窒化物又は金属炭窒化物形成用のターゲット
    であり、 少なくとも光学素子成形面の表面１００ｎｍ以上の領域
    で、前記アルカリ金属を含有するターゲットと金属炭化
    物、金属窒化物又は金属炭窒化物形成用のターゲットと
    を同時にスパッタして、アルカリ金属と金属炭化物、金
    属窒化物又は金属炭窒化物の混合層を形成することを特
    徴とする光学素子成形用型の製造方法。
56. 【請求項５６】 前記離型層を構成する金属炭化物、金
    属窒化物、金属炭窒化物のいずれかの薄膜中のリチウ
    ム、カリウム、ナトリウムよりなる１種類以上の元素の
    含有率を、成形面表面において０．０５〜５ａｔｏｍ％
    とすることを特徴とする請求項５４に記載の光学素子成
    形用型の製造方法。
57. 【請求項５７】 請求項５３に記載の光学素子成形用型
    の製造方法により製造されたことを特徴とする光学素子
    成形用型。
58. 【請求項５８】 請求項５５に記載の光学素子成形用型
    の製造方法により製造されたことを特徴とする光学素子
    成形用型。