JPH11268920A - 光学素子成形用成形型およびその製造方法 - Google Patents
光学素子成形用成形型およびその製造方法Info
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- JPH11268920A JPH11268920A JP9094798A JP9094798A JPH11268920A JP H11268920 A JPH11268920 A JP H11268920A JP 9094798 A JP9094798 A JP 9094798A JP 9094798 A JP9094798 A JP 9094798A JP H11268920 A JPH11268920 A JP H11268920A
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】母材との熱膨張係数の相違等に起因する金属薄
膜のクラックの発生および剥離等の問題のない光学素子
成形用成形型を提供する。 【解決手段】本発明の光学素子成形用成形型１は、光学
素子をプレス成形する成形有効面４に近似する形状をも
つ母材２と、該母材２に積層され前記成形有効面４が形
成された金属薄膜３とを有し、金属薄膜３が積層される
母材表面の平均表面粗さ（Ｒａ）が１．１〜２０nmであ
ることを特徴とする。さらに、母材表面の最大表面粗さ
（Ｒmax ）は０．２μｍ以下であることが好ましい。
膜のクラックの発生および剥離等の問題のない光学素子
成形用成形型を提供する。 【解決手段】本発明の光学素子成形用成形型１は、光学
素子をプレス成形する成形有効面４に近似する形状をも
つ母材２と、該母材２に積層され前記成形有効面４が形
成された金属薄膜３とを有し、金属薄膜３が積層される
母材表面の平均表面粗さ（Ｒａ）が１．１〜２０nmであ
ることを特徴とする。さらに、母材表面の最大表面粗さ
（Ｒmax ）は０．２μｍ以下であることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は光学素子成形用成形
型、特にプレス成形により光学素子を成形するために用
いられる光学素子成形用成形型に関するものである。
型、特にプレス成形により光学素子を成形するために用
いられる光学素子成形用成形型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガラスレンズ等の光学素子のプレス成形
に使用される成形型は、母材（型材）の性質として硬
度、耐脆性、耐熱性、離型性等に優れていることが要求
される。
に使用される成形型は、母材（型材）の性質として硬
度、耐脆性、耐熱性、離型性等に優れていることが要求
される。
【０００３】従来、このような要求を満足するものとし
て、例えば超硬合金、各種耐熱性金属材料、セラミック
スおよびセラミックスをコーティングした材料等を母材
とした成形型が提案されている。また、超硬合金母材上
にＰｔ等の白金族合金薄膜をコーティングした金型が提
案されている（特開昭６０−２４６２３０号公報）。
て、例えば超硬合金、各種耐熱性金属材料、セラミック
スおよびセラミックスをコーティングした材料等を母材
とした成形型が提案されている。また、超硬合金母材上
にＰｔ等の白金族合金薄膜をコーティングした金型が提
案されている（特開昭６０−２４６２３０号公報）。
【０００４】しかし、超硬合金等の高硬度材料を成形型
材料に用いた場合、回折格子パターン等の微細な表面加
工を要する成形面形状を形成することが非常に困難であ
る。
材料に用いた場合、回折格子パターン等の微細な表面加
工を要する成形面形状を形成することが非常に困難であ
る。
【０００５】このような問題を解決するために特開平６
−１４４８５０号公報、特開平６−１８３７５５号公報
では、母材を光学ガラス素子の反転形状に近い形状に加
工し、その上に合金層を設けこの合金層を切削加工して
光学素子成形用成形型とすることが開示されている。
−１４４８５０号公報、特開平６−１８３７５５号公報
では、母材を光学ガラス素子の反転形状に近い形状に加
工し、その上に合金層を設けこの合金層を切削加工して
光学素子成形用成形型とすることが開示されている。
【０００６】しかし、高硬度材料の母材表面に合金層を
積層した成形型が、例えばガラスモールド法等のプレス
成形に使用される場合、成形型は加熱と冷却とが繰り返
し行われるため、母材と合金層との熱膨張係数の差によ
り両者間に引っ張り（圧縮）応力が働き、合金層が剥が
れ易くなるという問題があった。
積層した成形型が、例えばガラスモールド法等のプレス
成形に使用される場合、成形型は加熱と冷却とが繰り返
し行われるため、母材と合金層との熱膨張係数の差によ
り両者間に引っ張り（圧縮）応力が働き、合金層が剥が
れ易くなるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、母材
との熱膨張係数の相違等に起因する金属薄膜のクラック
の発生、金属薄膜の剥離等の問題のない光学素子成形用
成形型を提供することにある。
との熱膨張係数の相違等に起因する金属薄膜のクラック
の発生、金属薄膜の剥離等の問題のない光学素子成形用
成形型を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（16）の本発明により達成される。
（１）〜（16）の本発明により達成される。
【０００９】（１） 光学素子をプレス成形する成形有
効面に近似する形状をもつ母材と、該母材に積層され前
記成形有効面が形成された金属薄膜とを有する光学素子
成形用成形型において、前記金属薄膜が積層される前記
母材表面の平均表面粗さ（Ｒａ）が１．１〜２０nmであ
ることを特徴とする光学素子成形用成形型。
効面に近似する形状をもつ母材と、該母材に積層され前
記成形有効面が形成された金属薄膜とを有する光学素子
成形用成形型において、前記金属薄膜が積層される前記
母材表面の平均表面粗さ（Ｒａ）が１．１〜２０nmであ
ることを特徴とする光学素子成形用成形型。
【００１０】（２） 光学素子をプレス成形する成形有
効面に近似する形状をもつ母材と、該母材に積層され前
記成形有効面が設けられた金属薄膜とを有する光学素子
成形用成形型において、前記成形有効面に対応する前記
母材表面の平均表面粗さ（Ｒａ）をＡ、前記成形有効面
以外の部分に対応する前記母材表面の平均表面粗さをＢ
とすると、 Ａ＜Ｂ なる関係が成立することを特徴とする光学素子成形用成
形型。
効面に近似する形状をもつ母材と、該母材に積層され前
記成形有効面が設けられた金属薄膜とを有する光学素子
成形用成形型において、前記成形有効面に対応する前記
母材表面の平均表面粗さ（Ｒａ）をＡ、前記成形有効面
以外の部分に対応する前記母材表面の平均表面粗さをＢ
とすると、 Ａ＜Ｂ なる関係が成立することを特徴とする光学素子成形用成
形型。
【００１１】（３） 前記平均表面粗さＢは、２nm以上
である上記（２）に記載の光学素子成形用成形型。
である上記（２）に記載の光学素子成形用成形型。
【００１２】（４） 前記母材表面の最大表面粗さ（Ｒ
max ）が０．２μｍ以下である上記（１）ないし（３）
のいずれかに記載の光学素子成形用成形型。
max ）が０．２μｍ以下である上記（１）ないし（３）
のいずれかに記載の光学素子成形用成形型。
【００１３】（５） 前記金属薄膜の膜厚は１０μｍ未
満である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光
学素子成形用成形型。
満である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光
学素子成形用成形型。
【００１４】（６） 前記金属薄膜はＰｔ、Ｒｕ、Ｒ
ｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄからなる群より選択された
金属材料から構成される上記（１）ないし（５）のいず
れかに記載の光学素子成形用成形型。
ｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄからなる群より選択された
金属材料から構成される上記（１）ないし（５）のいず
れかに記載の光学素子成形用成形型。
【００１５】（７） 前記金属薄膜はＰｔ、Ｒｕ、Ｒ
ｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄのうち少なくとも１種を主
とする金属材料から構成される上記（１）ないし（５）
のいずれかに記載の光学素子成形用成形型。
ｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄのうち少なくとも１種を主
とする金属材料から構成される上記（１）ないし（５）
のいずれかに記載の光学素子成形用成形型。
【００１６】（８） 前記金属材料はＨｆ、Ｔａ、Ｗの
うち少なくとも１種を３５wt％以下含有する上記（７）
に記載の光学素子成形用成形型。
うち少なくとも１種を３５wt％以下含有する上記（７）
に記載の光学素子成形用成形型。
【００１７】（９） 前記光学素子はガラスを主成分と
するものである上記（１）ないし（８）のいずれかに記
載の光学素子成形用成形型。
するものである上記（１）ないし（８）のいずれかに記
載の光学素子成形用成形型。
【００１８】（10） 母材表面を光学素子をプレス成形
する成形有効面に近似する形状とし、前記母材表面に金
属薄膜を積層して該金属薄膜に成形有効面を形成する光
学素子成形用成形型の製造方法において、前記母材表面
の平均表面粗さ（Ｒａ）を１．１〜２０nmとすることを
特徴とする光学素子成形用成形型の製造方法。
する成形有効面に近似する形状とし、前記母材表面に金
属薄膜を積層して該金属薄膜に成形有効面を形成する光
学素子成形用成形型の製造方法において、前記母材表面
の平均表面粗さ（Ｒａ）を１．１〜２０nmとすることを
特徴とする光学素子成形用成形型の製造方法。
【００１９】（11） 母材表面を光学素子をプレス成形
する成形有効面に近似する形状とし、前記母材表面に金
属薄膜を積層して該金属薄膜に成形有効面を形成する光
学素子成形用成形型の製造方法において、前記成形有効
面に対応する前記母材表面の平均表面粗さ（Ｒａ）を
Ａ、前記成形有効面以外の部分に対応する前記母材表面
の平均粗さをＢとすると、 Ａ＜Ｂ なる関係が成立することを特徴とする光学素子成形用成
形型の製造方法。
する成形有効面に近似する形状とし、前記母材表面に金
属薄膜を積層して該金属薄膜に成形有効面を形成する光
学素子成形用成形型の製造方法において、前記成形有効
面に対応する前記母材表面の平均表面粗さ（Ｒａ）を
Ａ、前記成形有効面以外の部分に対応する前記母材表面
の平均粗さをＢとすると、 Ａ＜Ｂ なる関係が成立することを特徴とする光学素子成形用成
形型の製造方法。
【００２０】（12） 前記平均表面粗さＢは、２nm以上
である上記（11）に記載の光学素子成形用成形型の製造
方法。
である上記（11）に記載の光学素子成形用成形型の製造
方法。
【００２１】（13） 前記母材表面の最大表面粗さ（Ｒ
max ）が０．２μｍ以下である上記（10）ないし（12）
のいずれかに記載の光学素子成形用成形型の製造方法。
max ）が０．２μｍ以下である上記（10）ないし（12）
のいずれかに記載の光学素子成形用成形型の製造方法。
【００２２】（14） 前記母材表面を前記光学素子をプ
レス成形する成形有効面と近似する形状にした後、該母
材表面に表面処理を施す上記（10）ないし（13）のいず
れかに記載の光学素子成形用成形型の製造方法。
レス成形する成形有効面と近似する形状にした後、該母
材表面に表面処理を施す上記（10）ないし（13）のいず
れかに記載の光学素子成形用成形型の製造方法。
【００２３】（15） 前記表面処理は前記母材をターゲ
ットとしたスパッタリングにより施される上記（14）に
記載の光学素子成形用成形型の製造方法。
ットとしたスパッタリングにより施される上記（14）に
記載の光学素子成形用成形型の製造方法。
【００２４】（16） 前記表面処理はエッチングにより
施される上記（14）に記載の光学素子成形用成形型の製
造方法。
施される上記（14）に記載の光学素子成形用成形型の製
造方法。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光学素子成形用成
形型の製造方法を添付図面に示す好適実施例に基づいて
説明する。
形型の製造方法を添付図面に示す好適実施例に基づいて
説明する。
【００２６】図１は、本発明の光学素子成形用成形型の
第１実施例を示す模式図である。この図に示すように、
本発明の光学素子成形用成形型１は、光学素子をプレス
成形する成形有効面４に近似する形状をもつ母材２と、
該母材２に積層され前記成形有効面４が形成された金属
薄膜３とを有し、金属薄膜３が積層される母材表面の平
均表面粗さ（Ｒａ）が１．１〜２０nmであることを特徴
とする。
第１実施例を示す模式図である。この図に示すように、
本発明の光学素子成形用成形型１は、光学素子をプレス
成形する成形有効面４に近似する形状をもつ母材２と、
該母材２に積層され前記成形有効面４が形成された金属
薄膜３とを有し、金属薄膜３が積層される母材表面の平
均表面粗さ（Ｒａ）が１．１〜２０nmであることを特徴
とする。
【００２７】上記の平均粗さ（Ｒａ）の母材２の表面に
金属薄膜３を積層することにより、金属薄膜３と母材２
との密着性が向上する。
金属薄膜３を積層することにより、金属薄膜３と母材２
との密着性が向上する。
【００２８】また、成形面有効面４と近似形状とされた
母材２の表面に光学素子をプレス成形する成形有効面４
を形成するための金属薄膜３が積層されることにより、
成形型１の離型性、耐久性、回折格子６を形成する場合
等の加工性等を向上させることができる。
母材２の表面に光学素子をプレス成形する成形有効面４
を形成するための金属薄膜３が積層されることにより、
成形型１の離型性、耐久性、回折格子６を形成する場合
等の加工性等を向上させることができる。
【００２９】この金属薄膜３が積層される母材表面の平
均表面粗さ（Ｒａ）は１．１〜２０nmである。平均表面
粗さが１．１nm未満であると、母材２と金属薄膜３との
密着性の向上を図ることが困難となり、一方、２０nmを
超えると、最終的に金属薄膜３の表面に例えば回折格子
６等を形成する場合、必要な平滑性を得るために金属薄
膜３を厚く積層しなければならず、削り量も膨大となる
ため製造工程が煩雑となり、コストが高くなる。さら
に、そのように金属薄膜３が過剰に厚くなれば、母材と
の熱膨張と収縮による変動の差が大きくなり、金属薄膜
３が剥離し易くなるおそれがある。
均表面粗さ（Ｒａ）は１．１〜２０nmである。平均表面
粗さが１．１nm未満であると、母材２と金属薄膜３との
密着性の向上を図ることが困難となり、一方、２０nmを
超えると、最終的に金属薄膜３の表面に例えば回折格子
６等を形成する場合、必要な平滑性を得るために金属薄
膜３を厚く積層しなければならず、削り量も膨大となる
ため製造工程が煩雑となり、コストが高くなる。さら
に、そのように金属薄膜３が過剰に厚くなれば、母材と
の熱膨張と収縮による変動の差が大きくなり、金属薄膜
３が剥離し易くなるおそれがある。
【００３０】さらに、前記母材表面の最大表面粗さ（Ｒ
max ）は０．２μｍ以下であることが好ましく、０．１
μｍ以下がさらに好ましい。Ｒmax が０．２μｍを超え
ると、そこに積層される金属薄膜３の平滑性を得るため
に長時間を要する等、製造コストを増大させるおそれが
ある。
max ）は０．２μｍ以下であることが好ましく、０．１
μｍ以下がさらに好ましい。Ｒmax が０．２μｍを超え
ると、そこに積層される金属薄膜３の平滑性を得るため
に長時間を要する等、製造コストを増大させるおそれが
ある。
【００３１】母材表面を成形有効面４と近似する形状に
加工した後、かかる表面に表面処理を施すことがことが
好ましい。これにより、母材２の平均表面粗さ（Ｒａ）
を適宜調整可能であり、金属薄膜３との密着性を向上さ
せることができる。表面処理方法としては、例えば、母
材２をターゲットとしてスパッタリングする所謂逆スパ
ッタリング、エッチング、熱処理、酸・アルカリ処理、
ブラスト、粗い砥粒での均等研磨や、その他金属薄膜３
との密着性を向上させるために施されるあらゆる方法が
挙げられ、これらの方法を適宜組合わせて行ってもよ
い。これらのなかでも逆スパッタリング、エッチングに
よる処理が特に好ましい。
加工した後、かかる表面に表面処理を施すことがことが
好ましい。これにより、母材２の平均表面粗さ（Ｒａ）
を適宜調整可能であり、金属薄膜３との密着性を向上さ
せることができる。表面処理方法としては、例えば、母
材２をターゲットとしてスパッタリングする所謂逆スパ
ッタリング、エッチング、熱処理、酸・アルカリ処理、
ブラスト、粗い砥粒での均等研磨や、その他金属薄膜３
との密着性を向上させるために施されるあらゆる方法が
挙げられ、これらの方法を適宜組合わせて行ってもよ
い。これらのなかでも逆スパッタリング、エッチングに
よる処理が特に好ましい。
【００３２】また、このような表面処理は、母材表面全
体に施してもよく、表面の一部分にのみ施すものであっ
てもよい。もちろん、上記表面処理を施すことなく、母
材２の表面をElid研削等で近似形状に加工した後、所定
の表面粗さとなっていればそのまま金属薄膜３を積層し
てもよい。
体に施してもよく、表面の一部分にのみ施すものであっ
てもよい。もちろん、上記表面処理を施すことなく、母
材２の表面をElid研削等で近似形状に加工した後、所定
の表面粗さとなっていればそのまま金属薄膜３を積層し
てもよい。
【００３３】母材２の構成材料としては、特に限定され
ないが、硬度、耐熱性、離型性等に優れるものが好まし
く、例えばタングステンカーバイド（ＷＣ）等の超硬合
金、ＳｉＣ等のセラミックス材料等が特に好ましい。
ないが、硬度、耐熱性、離型性等に優れるものが好まし
く、例えばタングステンカーバイド（ＷＣ）等の超硬合
金、ＳｉＣ等のセラミックス材料等が特に好ましい。
【００３４】金属薄膜３の膜厚は、特に限定されない
が、例えば成形有効面４に形成される上記回折格子６の
回折段差に相当する厚さよりも少し厚い程度であること
が好ましく、１０μｍ未満であることが特に好ましい。
膜厚が１０μｍを超えると、母材との熱膨張と収縮の差
が大きくなり、金属薄膜３が剥離し易くなるおそれがあ
る。また、金属薄膜３を切削加工等により回折格子６を
形成する場合、切削量が増大するため、切削回数の増加
や、切削に使用されるバイトの摩耗を招く等、製造上問
題がある。
が、例えば成形有効面４に形成される上記回折格子６の
回折段差に相当する厚さよりも少し厚い程度であること
が好ましく、１０μｍ未満であることが特に好ましい。
膜厚が１０μｍを超えると、母材との熱膨張と収縮の差
が大きくなり、金属薄膜３が剥離し易くなるおそれがあ
る。また、金属薄膜３を切削加工等により回折格子６を
形成する場合、切削量が増大するため、切削回数の増加
や、切削に使用されるバイトの摩耗を招く等、製造上問
題がある。
【００３５】金属薄膜３の構成材料としては特に限定さ
れないが、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ
からなる群より選択された金属材料、またはＰｔ、Ｒ
ｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄのうち少なくとも１
種を主とする金属材料が好ましい。このような金属材料
は、耐熱性、離型性等に優れ、高融点のガラスであって
も精度よく繰り返しプレス成形することができる。ま
た、加工性に優れ、切削加工等によって例えば回折格子
６等の微細形状も容易に形成することができる。
れないが、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ
からなる群より選択された金属材料、またはＰｔ、Ｒ
ｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄのうち少なくとも１
種を主とする金属材料が好ましい。このような金属材料
は、耐熱性、離型性等に優れ、高融点のガラスであって
も精度よく繰り返しプレス成形することができる。ま
た、加工性に優れ、切削加工等によって例えば回折格子
６等の微細形状も容易に形成することができる。
【００３６】さらに、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、
Ｒｈ、Ｐｄのうち少なくとも１種を主とする金属材料
は、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗのうち少なくとも１種を３５wt％以
下含有するものがより好ましい。
Ｒｈ、Ｐｄのうち少なくとも１種を主とする金属材料
は、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗのうち少なくとも１種を３５wt％以
下含有するものがより好ましい。
【００３７】図２は、本発明の光学素子成形用成形型の
第２実施例を示す模式図である。以下、主に上記第１実
施例との相違点のみについて説明し、同様の事項につい
ては説明を省略する。
第２実施例を示す模式図である。以下、主に上記第１実
施例との相違点のみについて説明し、同様の事項につい
ては説明を省略する。
【００３８】図に示すように、本実施例の成形型１は、
光学素子をプレス成形する成形有効面４に近似する形状
をもつ母材２と、母材２に積層され前記成形有効面４が
設けられた金属薄膜３とを有し、成形有効面４に対応す
る母材表面２２の平均粗さ（Ｒａ）をＡ、成形有効面４
以外の部分に対応する母材表面２１の平均粗さをＢとす
ると、 Ａ＜Ｂ なる関係が成立することを特徴とする。
光学素子をプレス成形する成形有効面４に近似する形状
をもつ母材２と、母材２に積層され前記成形有効面４が
設けられた金属薄膜３とを有し、成形有効面４に対応す
る母材表面２２の平均粗さ（Ｒａ）をＡ、成形有効面４
以外の部分に対応する母材表面２１の平均粗さをＢとす
ると、 Ａ＜Ｂ なる関係が成立することを特徴とする。
【００３９】このような構成とすることにより、成形有
効面４よりも成形有効面の外周部分等それ以外の部分５
において金属薄膜３が剥離し易い小径レンズやサグ量の
多い光学素子用の成形型であっても、金属薄膜３と母材
２との密着性を向上、維持することができる。さらに、
成形有効面以外の部分に対応する母材表面２１は、回折
格子６等を形成するため等による表面粗さに制限がな
く、加工自由度が大きい。
効面４よりも成形有効面の外周部分等それ以外の部分５
において金属薄膜３が剥離し易い小径レンズやサグ量の
多い光学素子用の成形型であっても、金属薄膜３と母材
２との密着性を向上、維持することができる。さらに、
成形有効面以外の部分に対応する母材表面２１は、回折
格子６等を形成するため等による表面粗さに制限がな
く、加工自由度が大きい。
【００４０】この場合、平均表面粗さＢは２nm以上であ
ることが好ましい。表面粗さが２nm未満であると、上記
金属薄膜３と母材２との密着性を十分に向上させること
ができない場合がある。
ることが好ましい。表面粗さが２nm未満であると、上記
金属薄膜３と母材２との密着性を十分に向上させること
ができない場合がある。
【００４１】さらに、前記母材表面の最大表面粗さ（Ｒ
max ）は０．２μｍ以下であることが好ましい。
max ）は０．２μｍ以下であることが好ましい。
【００４２】母材２を成形有効面４と近似する形状にし
た後、母材２の金属薄膜３が積層される面に表面処理を
施してもよい。これにより、母材２の表面粗さＡおよび
Ｂを上記所望の表面粗さとし、あるいは各々の表面粗さ
を適宜調整することができ、金属薄膜３との密着性を向
上させることができる。このような表面処理としては、
上記第１実施例の場合と同様の方法が挙げられる。
た後、母材２の金属薄膜３が積層される面に表面処理を
施してもよい。これにより、母材２の表面粗さＡおよび
Ｂを上記所望の表面粗さとし、あるいは各々の表面粗さ
を適宜調整することができ、金属薄膜３との密着性を向
上させることができる。このような表面処理としては、
上記第１実施例の場合と同様の方法が挙げられる。
【００４３】金属薄膜３の膜厚、構成材料等については
上記第１実施例と同様のものが挙げられる。
上記第１実施例と同様のものが挙げられる。
【００４４】本発明において、光学素子はガラスを主成
分とするものであることが好ましい。これにより、より
高精度かつ耐熱性の良好な光学素子を成形することがで
きる。
分とするものであることが好ましい。これにより、より
高精度かつ耐熱性の良好な光学素子を成形することがで
きる。
【００４５】以上、本発明の光学素子成形用成形型およ
びその製造方法を図示の各実施例について説明したが、
本発明はこれらに限定されるものではなく、例えば、凹
面レンズ用成形型、非球面レンズ用成形型、シリンドリ
カルレンズ用成形型等種々の光学素子成形用成形型に採
用することができる。
びその製造方法を図示の各実施例について説明したが、
本発明はこれらに限定されるものではなく、例えば、凹
面レンズ用成形型、非球面レンズ用成形型、シリンドリ
カルレンズ用成形型等種々の光学素子成形用成形型に採
用することができる。
【００４６】
【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。
る。
【００４７】１． 光学素子成形用成形型の作製 （実施例１）
【００４８】母材２としてタングステンカーバイド（Ｗ
Ｃ）を主成分とする超硬合金を研削加工により非球面形
状に形成した。その後、ダイヤモンド研磨材を用いて表
面を研磨し、最大表面粗さ（Ｒmax ）＝０．０２μｍ、
平均表面粗さ（Ｒａ）＝１．０nmとした。さらに、微小
ガラスビーズを用いたブラストにより表面処理を施し、
金属薄膜３を積層する母材表面全体を均一に処理し、最
大表面粗さ（Ｒmax ）＝０．１μｍ、平均表面粗さ（Ｒ
ａ）＝１０nmとした。
Ｃ）を主成分とする超硬合金を研削加工により非球面形
状に形成した。その後、ダイヤモンド研磨材を用いて表
面を研磨し、最大表面粗さ（Ｒmax ）＝０．０２μｍ、
平均表面粗さ（Ｒａ）＝１．０nmとした。さらに、微小
ガラスビーズを用いたブラストにより表面処理を施し、
金属薄膜３を積層する母材表面全体を均一に処理し、最
大表面粗さ（Ｒmax ）＝０．１μｍ、平均表面粗さ（Ｒ
ａ）＝１０nmとした。
【００４９】次に、この母材２の表面処理を施した面に
スパッタリングにより、組成がＰｔ：９５−Ｗ：５wt％
の金属薄膜３（膜厚：８μｍ）を積層した。
スパッタリングにより、組成がＰｔ：９５−Ｗ：５wt％
の金属薄膜３（膜厚：８μｍ）を積層した。
【００５０】そして、この金属薄膜３に単結晶ダイヤモ
ンドバイトを用いた切削加工により回折段差１μｍの回
折格子６を設けた成形有効面４を形成し成形型１を作製
した。
ンドバイトを用いた切削加工により回折段差１μｍの回
折格子６を設けた成形有効面４を形成し成形型１を作製
した。
【００５１】（実施例２）実施例１と同様の母材を用い
て、同様に研削加工、研磨を行った後、表面処理とし
て、母材２をターゲットとしてスパッタリングを行な
い、母材２の金属薄膜３を積層する面全体を均一に処理
し、最大表面粗さ（Ｒmax ）＝０．０５μｍ、平均表面
粗さ（Ｒａ）＝３nmとした。
て、同様に研削加工、研磨を行った後、表面処理とし
て、母材２をターゲットとしてスパッタリングを行な
い、母材２の金属薄膜３を積層する面全体を均一に処理
し、最大表面粗さ（Ｒmax ）＝０．０５μｍ、平均表面
粗さ（Ｒａ）＝３nmとした。
【００５２】次に、表面処理を施した母材表面にスパッ
タリングにより、組成がＰｔ：７０−Ｒｈ：３０wt％の
金属薄膜３（膜厚：５μｍ）を積層した。
タリングにより、組成がＰｔ：７０−Ｒｈ：３０wt％の
金属薄膜３（膜厚：５μｍ）を積層した。
【００５３】そして、実施例１と同様に切削加工により
回折段差１μｍの回折格子６を設けた成形有効面４を形
成し成形型１を作製した。
回折段差１μｍの回折格子６を設けた成形有効面４を形
成し成形型１を作製した。
【００５４】（実施例３）実施例１と同様の材料を用
い、同様の研削加工により母材２を非球面形状とした。
い、同様の研削加工により母材２を非球面形状とした。
【００５５】母材２の表面全体を１０μｍのダイヤモン
ドペーストを用いて研磨した。この後、成形有効面に対
応する母材表面２２を１μｍのダイヤモンドペーストを
用いて軽く再研磨し、最大表面粗さ（Ｒmax ）＝０．０
３μｍ、平均表面粗さ（Ｒａ）＝１．５nmとした。一
方、成形有効面以外の部分に対応する母材表面２１の最
大表面粗さ（Ｒmax ）＝０．１μｍ、平均表面粗さ（Ｒ
ａ）＝８nmとした。
ドペーストを用いて研磨した。この後、成形有効面に対
応する母材表面２２を１μｍのダイヤモンドペーストを
用いて軽く再研磨し、最大表面粗さ（Ｒmax ）＝０．０
３μｍ、平均表面粗さ（Ｒａ）＝１．５nmとした。一
方、成形有効面以外の部分に対応する母材表面２１の最
大表面粗さ（Ｒmax ）＝０．１μｍ、平均表面粗さ（Ｒ
ａ）＝８nmとした。
【００５６】さらに、この母材表面に膜厚５μｍのＰ
ｔ：７０−Ｒｈ：２５−Ｔａ：５wt％の金属材料からな
る金属薄膜３を積層した。
ｔ：７０−Ｒｈ：２５−Ｔａ：５wt％の金属材料からな
る金属薄膜３を積層した。
【００５７】最後に、実施例１と同様に、切削加工によ
り回折段差１μｍの回折格子６を設けた成形有効面４を
形成し成形型１を作製した。
り回折段差１μｍの回折格子６を設けた成形有効面４を
形成し成形型１を作製した。
【００５８】２．光学素子の成形 上記各実施例で作製された成形型１を用いて下記のよう
に光学素子の成形を繰り返し行ない、金属薄膜３の剥が
れの有無を調べた。
に光学素子の成形を繰り返し行ない、金属薄膜３の剥が
れの有無を調べた。
【００５９】ＶＣ ７８ガラス（住田光学ガラス）を上
下の成形型１の間にて、５８０℃、プレス圧：１００kg
/cm2 にて成形し、２００℃で取り出した。これを２０
００回以上繰り返し行った。結果を表１に示す。
下の成形型１の間にて、５８０℃、プレス圧：１００kg
/cm2 にて成形し、２００℃で取り出した。これを２０
００回以上繰り返し行った。結果を表１に示す。
【００６０】
【表1】
【００６１】実施例１〜３の各成形型は、いずれも２０
００回を超えるプレス成形を行った後でも、金属薄膜の
剥離、クラックは全くみられなかった。なお、成形型の
作製の際にも金属薄膜の剥離等はみられなかった。
００回を超えるプレス成形を行った後でも、金属薄膜の
剥離、クラックは全くみられなかった。なお、成形型の
作製の際にも金属薄膜の剥離等はみられなかった。
【００６２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光学素子成
形用成形型によれば、母材との熱膨張係数の相違等に起
因する金属薄膜のクラックの発生および剥離がなく、耐
久性、耐脆性、耐熱性、加工性に優れている。
形用成形型によれば、母材との熱膨張係数の相違等に起
因する金属薄膜のクラックの発生および剥離がなく、耐
久性、耐脆性、耐熱性、加工性に優れている。
【００６３】また、本発明の光学素子成形用成形型を光
学素子のプレス成形に使用することにより、形状精度の
良好な成形品を得ることができる。
学素子のプレス成形に使用することにより、形状精度の
良好な成形品を得ることができる。
【図１】本発明の光学素子成形用成形型の第１実施例を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図２】本発明の光学素子成形用成形型の第２実施例を
示す模式図である。
示す模式図である。
１ 光学素子成形用成形型 ２ 母材 ２１ 成形有効面以外の部分に対応する母材表
面 ２２ 成形有効面に対応する母材表面 ３ 金属薄膜 ４ 成形有効面 ５ 成形有効面以外の部分 ６ 回折格子
面 ２２ 成形有効面に対応する母材表面 ３ 金属薄膜 ４ 成形有効面 ５ 成形有効面以外の部分 ６ 回折格子
Claims (16)
- 【請求項１】 光学素子をプレス成形する成形有効面に
近似する形状をもつ母材と、該母材に積層され前記成形
有効面が形成された金属薄膜とを有する光学素子成形用
成形型において、 前記金属薄膜が積層される前記母材表面の平均表面粗さ
（Ｒａ）が１．１〜２０nmであることを特徴とする光学
素子成形用成形型。 - 【請求項２】 光学素子をプレス成形する成形有効面に
近似する形状をもつ母材と、該母材に積層され前記成形
有効面が設けられた金属薄膜とを有する光学素子成形用
成形型において、 前記成形有効面に対応する前記母材表面の平均表面粗さ
（Ｒａ）をＡ、 前記成形有効面以外の部分に対応する前記母材表面の平
均表面粗さをＢとすると、 Ａ＜Ｂ なる関係が成立することを特徴とする光学素子成形用成
形型。 - 【請求項３】 前記平均表面粗さＢは、２nm以上である
請求項２に記載の光学素子成形用成形型。 - 【請求項４】 前記母材表面の最大表面粗さ（Ｒmax ）
が０．２μｍ以下である請求項１ないし３のいずれかに
記載の光学素子成形用成形型。 - 【請求項５】 前記金属薄膜の膜厚は１０μｍ未満であ
る請求項１ないし４のいずれかに記載の光学素子成形用
成形型。 - 【請求項６】 前記金属薄膜はＰｔ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｏ
ｓ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄからなる群より選択された金属材
料から構成される請求項１ないし５のいずれかに記載の
光学素子成形用成形型。 - 【請求項７】 前記金属薄膜はＰｔ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｏ
ｓ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄのうち少なくとも１種を主とする
金属材料から構成される請求項１ないし５のいずれかに
記載の光学素子成形用成形型。 - 【請求項８】 前記金属材料はＨｆ、Ｔａ、Ｗのうち少
なくとも１種を３５wt％以下含有する請求項７に記載の
光学素子成形用成形型。 - 【請求項９】 前記光学素子はガラスを主成分とするも
のである請求項１ないし８のいずれかに記載の光学素子
成形用成形型。 - 【請求項１０】 母材表面を光学素子をプレス成形する
成形有効面に近似する形状とし、前記母材表面に金属薄
膜を積層して該金属薄膜に成形有効面を形成する光学素
子成形用成形型の製造方法において、 前記母材表面の平均表面粗さ（Ｒａ）を１．１〜２０nm
とすることを特徴とする光学素子成形用成形型の製造方
法。 - 【請求項１１】 母材表面を光学素子をプレス成形する
成形有効面に近似する形状とし、前記母材表面に金属薄
膜を積層して該金属薄膜に成形有効面を形成する光学素
子成形用成形型の製造方法において、 前記成形有効面に対応する前記母材表面の平均表面粗さ
（Ｒａ）をＡ、 前記成形有効面以外の部分に対応する前記母材表面の平
均粗さをＢとすると、 Ａ＜Ｂ なる関係が成立することを特徴とする光学素子成形用成
形型の製造方法。 - 【請求項１２】 前記平均表面粗さＢは、２nm以上であ
る請求項１１に記載の光学素子成形用成形型の製造方
法。 - 【請求項１３】 前記母材表面の最大表面粗さ（Ｒmax
）が０．２μｍ以下である請求項１０ないし１２のい
ずれかに記載の光学素子成形用成形型の製造方法。 - 【請求項１４】 前記母材表面を前記光学素子をプレス
成形する成形有効面と近似する形状にした後、該母材表
面に表面処理を施す請求項１０ないし１３のいずれかに
記載の光学素子成形用成形型の製造方法。 - 【請求項１５】 前記表面処理は前記母材をターゲット
としたスパッタリングにより施される請求項１４に記載
の光学素子成形用成形型の製造方法。 - 【請求項１６】 前記表面処理はエッチングにより施さ
れる請求項１４に記載の光学素子成形用成形型の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9094798A JPH11268920A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 光学素子成形用成形型およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9094798A JPH11268920A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 光学素子成形用成形型およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11268920A true JPH11268920A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=14012673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9094798A Pending JPH11268920A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 光学素子成形用成形型およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11268920A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7179536B1 (en) * | 1999-09-29 | 2007-02-20 | Konica Corporation | Optical element having a low surface roughness, an optical pickup device including the optical element, and a die for making the optical element |
| JP2011042525A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Ohara Inc | 光学ガラス素子成形用金型およびその製造方法 |
| JP2011116598A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Panasonic Corp | 光学レンズ用プレス成形金型、ガラス製光学レンズ、及びガラス製光学レンズの製造方法 |
| JP2013159493A (ja) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | Olympus Corp | 光学素子成形用型、光学素子の製造方法、および光学素子成形用型の製造方法 |
| JP6799350B1 (ja) * | 2019-10-31 | 2020-12-16 | ユアサ化成株式会社 | ガラスセルの製造装置及び製造方法 |
-
1998
- 1998-03-19 JP JP9094798A patent/JPH11268920A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7179536B1 (en) * | 1999-09-29 | 2007-02-20 | Konica Corporation | Optical element having a low surface roughness, an optical pickup device including the optical element, and a die for making the optical element |
| JP2011042525A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Ohara Inc | 光学ガラス素子成形用金型およびその製造方法 |
| JP2011116598A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Panasonic Corp | 光学レンズ用プレス成形金型、ガラス製光学レンズ、及びガラス製光学レンズの製造方法 |
| KR101502337B1 (ko) * | 2009-12-04 | 2015-03-16 | 파나소닉 주식회사 | 광학렌즈용 프레스성형 금형, 유리 제 광학렌즈 및 유리 제 광학렌즈의 제조방법 |
| JP2013159493A (ja) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | Olympus Corp | 光学素子成形用型、光学素子の製造方法、および光学素子成形用型の製造方法 |
| JP6799350B1 (ja) * | 2019-10-31 | 2020-12-16 | ユアサ化成株式会社 | ガラスセルの製造装置及び製造方法 |
| WO2021084682A1 (ja) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | ユアサ化成株式会社 | ガラスセルの製造装置及び製造方法 |
| CN114650970A (zh) * | 2019-10-31 | 2022-06-21 | 汤浅化成株式会社 | 玻璃比色皿的制造装置和制造方法 |
| CN114650970B (zh) * | 2019-10-31 | 2023-01-03 | 汤浅化成株式会社 | 玻璃比色皿的制造装置和制造方法 |
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