JPH01145342A - 光学素子の製造方法 - Google Patents
光学素子の製造方法Info
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- JPH01145342A JPH01145342A JP30221987A JP30221987A JPH01145342A JP H01145342 A JPH01145342 A JP H01145342A JP 30221987 A JP30221987 A JP 30221987A JP 30221987 A JP30221987 A JP 30221987A JP H01145342 A JPH01145342 A JP H01145342A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は高精度な形状を有する光学素子を安価に製造す
るための光学素子の製造方法に関するものである。
るための光学素子の製造方法に関するものである。
従来の技術
近年、光学素子は光学機器の高性能化、軽量化に伴い、
著しく高精度の素子が要求されてきている。例えばレン
ズでは非球面レンズをプレス成形により製造しようと試
られている。このため型材料としてシリコンカーバイド
またはシリコンナイトライドを用いたプレス成形用型（
例えば特開昭５２−４５６１３号公報）や、タングステ
ンカーバイドあるいはサーメットを母材とし前記母材上
に被プレス材料と反応しない耐熱性膜をコーティングし
たプレス成形用型（例えば特願昭５９−９９０５９号）
などが提案されている。しかし前述した型材料を高精度
に加工する事をダイヤモンドバイトの摩耗が原因となり
非常にむずかしく、プレス成形型のコストアップの要因
となっていた。これらの問題を解決するために、シリコ
ンを母材とした成形型（例えば特願昭６０−１５５４０
５号）やＷＣ又はサーメット上にダイヤモンドバイトで
の加工性に特に優れた中間層をもうけ、この中間層を高
精度に加工した後、被プレス材料と反応しない耐熱性膜
をコーティングしたプレス成形用型（例えば特願昭６０
−１４０８２４号）で光学素子をプレス成形する方法が
提案されている。
著しく高精度の素子が要求されてきている。例えばレン
ズでは非球面レンズをプレス成形により製造しようと試
られている。このため型材料としてシリコンカーバイド
またはシリコンナイトライドを用いたプレス成形用型（
例えば特開昭５２−４５６１３号公報）や、タングステ
ンカーバイドあるいはサーメットを母材とし前記母材上
に被プレス材料と反応しない耐熱性膜をコーティングし
たプレス成形用型（例えば特願昭５９−９９０５９号）
などが提案されている。しかし前述した型材料を高精度
に加工する事をダイヤモンドバイトの摩耗が原因となり
非常にむずかしく、プレス成形型のコストアップの要因
となっていた。これらの問題を解決するために、シリコ
ンを母材とした成形型（例えば特願昭６０−１５５４０
５号）やＷＣ又はサーメット上にダイヤモンドバイトで
の加工性に特に優れた中間層をもうけ、この中間層を高
精度に加工した後、被プレス材料と反応しない耐熱性膜
をコーティングしたプレス成形用型（例えば特願昭６０
−１４０８２４号）で光学素子をプレス成形する方法が
提案されている。
発明が解決しようとする問題点
このようなシリコンを母材とした型材料では型のチッピ
ングが発生しやすいという欠点と、母材と耐熱性膜との
接着強度が得られにくいという欠点を有し、型の寿命と
しては不十分であった。また、ＷＣ又はサーメット上に
ダイヤモンドバイトでの加工性に特に優れた中間層をも
うけ、この中間層を高精度に加工した後、耐熱性膜をコ
ーティングして作製した成形型の場合も、中間層が比較
的やわらかいという欠点と中間層として成形した金属が
低融点のため成形温度で粒成長を起しプレス面の表面粗
度をくずしやすいという欠点があった。このため上記構
成の成形型を用いて高精度な光学素子を安定、かつ安価
に製造できないという問題点があった。
ングが発生しやすいという欠点と、母材と耐熱性膜との
接着強度が得られにくいという欠点を有し、型の寿命と
しては不十分であった。また、ＷＣ又はサーメット上に
ダイヤモンドバイトでの加工性に特に優れた中間層をも
うけ、この中間層を高精度に加工した後、耐熱性膜をコ
ーティングして作製した成形型の場合も、中間層が比較
的やわらかいという欠点と中間層として成形した金属が
低融点のため成形温度で粒成長を起しプレス面の表面粗
度をくずしやすいという欠点があった。このため上記構
成の成形型を用いて高精度な光学素子を安定、かつ安価
に製造できないという問題点があった。
問題点を解決するための手段
本発明は上記の問題点を解決するため耐熱性および高温
での強度に優れた材料を母材とし、この母材を所望の形
状に近い形状まで加工した後、被プレス材料との反応性
に乏しく、高温強度に優れた耐熱性の膜を母材上に被覆
し、前記耐熱性膜上に酸又はアルカリ溶液で簡単にエツ
チングされうる材料を所望の厚さに成膜した後、前記材
料により成る膜上にレジストを用いて所望のパターンを
形成し、酸又はアルカリ溶液を用い材料より成る膜の一
部をエツチングすることによりパターンの凹凸を強調す
る工程を経た後、乾式エツチングによりレジスト及び材
料より成る膜を完全に除去し、耐熱性膜を所望の形状に
エツチング加工して光学素子成形用金型を作製した。こ
のように酸またはアルカリ溶液による材料より成る膜の
エツチングを行なうことにより、レジストと耐熱性膜と
の乾式エツチングレートの顕しい差を微妙にコントロー
ルできるのである０以上のようにして作成したプレス成
形用金型を用いることにより高精度な光学素子をプレス
成形により安定かつ安価に提供しようとしたものである
。
での強度に優れた材料を母材とし、この母材を所望の形
状に近い形状まで加工した後、被プレス材料との反応性
に乏しく、高温強度に優れた耐熱性の膜を母材上に被覆
し、前記耐熱性膜上に酸又はアルカリ溶液で簡単にエツ
チングされうる材料を所望の厚さに成膜した後、前記材
料により成る膜上にレジストを用いて所望のパターンを
形成し、酸又はアルカリ溶液を用い材料より成る膜の一
部をエツチングすることによりパターンの凹凸を強調す
る工程を経た後、乾式エツチングによりレジスト及び材
料より成る膜を完全に除去し、耐熱性膜を所望の形状に
エツチング加工して光学素子成形用金型を作製した。こ
のように酸またはアルカリ溶液による材料より成る膜の
エツチングを行なうことにより、レジストと耐熱性膜と
の乾式エツチングレートの顕しい差を微妙にコントロー
ルできるのである０以上のようにして作成したプレス成
形用金型を用いることにより高精度な光学素子をプレス
成形により安定かつ安価に提供しようとしたものである
。
作用
本発明では、耐熱性に優れた高強度母材を所望の形状に
近い形状に加工し、この上に高強度耐熱性膜をコーティ
ングした後、この耐熱性コーテイング膜を高精度にエツ
チング加工して高精度なプレス面を有する成形型を作製
したものであり、比較的軟かな金属を中間層として設け
たり、もろくてかけやすいシリコンを母材として用いた
りする必要なく高精度なプレス面を得ることを可能とし
たものである。上記のように作製した成形金型を用いる
ことにより高精度な光学素子を安定かつ安価に製造する
ことができるようにしたものである。
近い形状に加工し、この上に高強度耐熱性膜をコーティ
ングした後、この耐熱性コーテイング膜を高精度にエツ
チング加工して高精度なプレス面を有する成形型を作製
したものであり、比較的軟かな金属を中間層として設け
たり、もろくてかけやすいシリコンを母材として用いた
りする必要なく高精度なプレス面を得ることを可能とし
たものである。上記のように作製した成形金型を用いる
ことにより高精度な光学素子を安定かつ安価に製造する
ことができるようにしたものである。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を用いて説明す
る。まず、たて５ｃ１１、厚さ２ｃＩＩＩのＷＣ母材１
０を鏡面研摩してその表面粗度をＲＭＳ＝ ８〜１０人
に仕上げた後第１図（ａ）に示すように耐熱性膜ｐｔ−
Ｒｈ合金１１をマグネトロンスパッタ装置を用いて成膜
した。続いて銅膜１２をＰｔ−Ｒｈ合金１１上にマグネ
トロンスパッタ装置を用いて成膜したものが第１図（ｂ
）である。その後、銅膜１２上にレジスト１３を塗布し
、フォトリソグラフィにより所望する最終形状が得られ
るようパターンを形成したものが第１図（Ｃ）である。
る。まず、たて５ｃ１１、厚さ２ｃＩＩＩのＷＣ母材１
０を鏡面研摩してその表面粗度をＲＭＳ＝ ８〜１０人
に仕上げた後第１図（ａ）に示すように耐熱性膜ｐｔ−
Ｒｈ合金１１をマグネトロンスパッタ装置を用いて成膜
した。続いて銅膜１２をＰｔ−Ｒｈ合金１１上にマグネ
トロンスパッタ装置を用いて成膜したものが第１図（ｂ
）である。その後、銅膜１２上にレジスト１３を塗布し
、フォトリソグラフィにより所望する最終形状が得られ
るようパターンを形成したものが第１図（Ｃ）である。
この後、銅膜１２の一部をエツチングにより除去し、所
望するパターンの凹凸を強調したものが第１図（ｄ）で
ある。最後に、レジスト１３及び銅膜１２の全てと耐熱
性膜ｐｔ−Ｒｈｉｉの一部をエツチングにより除去して
最終の所望する形状の金型に作製したのが第１図（ｅ）
である。以上のようにして作成した成形型を用いて平板
ガラスをプレスすることにより０．８μｍピッチで、深
さ０．８μｍの回折格子を安定に製造することができた
。なお本発明の実施例では、母材にＷＣを主成分とする
超硬合金、耐熱性膜にＰｔ−Ｒｈ合金を選んだが、母材
としては他にサーメットも使用可能で有り、耐熱性膜と
しても他に白金族金属を主成分とする合金、ちっ化物、
炭化物、あるいはホウ化物なども使用可能である。また
、プレス面パターンの凹凸を強調するために用いられる
酸またはアルカリ溶液に簡単にエツチングされる金属膜
としてはニッケル及びアルミニウムなども使用可能であ
る。
望するパターンの凹凸を強調したものが第１図（ｄ）で
ある。最後に、レジスト１３及び銅膜１２の全てと耐熱
性膜ｐｔ−Ｒｈｉｉの一部をエツチングにより除去して
最終の所望する形状の金型に作製したのが第１図（ｅ）
である。以上のようにして作成した成形型を用いて平板
ガラスをプレスすることにより０．８μｍピッチで、深
さ０．８μｍの回折格子を安定に製造することができた
。なお本発明の実施例では、母材にＷＣを主成分とする
超硬合金、耐熱性膜にＰｔ−Ｒｈ合金を選んだが、母材
としては他にサーメットも使用可能で有り、耐熱性膜と
しても他に白金族金属を主成分とする合金、ちっ化物、
炭化物、あるいはホウ化物なども使用可能である。また
、プレス面パターンの凹凸を強調するために用いられる
酸またはアルカリ溶液に簡単にエツチングされる金属膜
としてはニッケル及びアルミニウムなども使用可能であ
る。
発明の効果
以上述べたように、本発明は多少加工性に劣るような母
材でも、はぼ所望の形状に近い形状にさえ加工できれば
、前記母材上に形成した耐熱性膜の一部とレジスト及び
湿式エツチングしやすい金属膜の全てを完全にエツチン
グ除去して加工することにより高精度なプレス面をもつ
成形型に簡単に作製することができるようにしたもので
、これにより従来加工性を考慮するため母材選択の自由
度があまりないという欠点を解決し、さらに高精度加工
のために比較的やわらかな金属を中間層として設けるた
めに型の寿命が十分でないというような欠点をも解決し
たものであり、本発明により高精度な光学素子を安定に
プレス成形することを可能としたものである。
材でも、はぼ所望の形状に近い形状にさえ加工できれば
、前記母材上に形成した耐熱性膜の一部とレジスト及び
湿式エツチングしやすい金属膜の全てを完全にエツチン
グ除去して加工することにより高精度なプレス面をもつ
成形型に簡単に作製することができるようにしたもので
、これにより従来加工性を考慮するため母材選択の自由
度があまりないという欠点を解決し、さらに高精度加工
のために比較的やわらかな金属を中間層として設けるた
めに型の寿命が十分でないというような欠点をも解決し
たものであり、本発明により高精度な光学素子を安定に
プレス成形することを可能としたものである。
第１図は本発明で構成した成形用金型作製の工程図であ
る。 １０・・・・・・母材ＷＣ１１１・・・・・・耐熱性膜
Ｐｔ −Ｒｈ合金、１２・・・・・・Ｃｕ膜、１３・・
・・・・レジスト。
る。 １０・・・・・・母材ＷＣ１１１・・・・・・耐熱性膜
Ｐｔ −Ｒｈ合金、１２・・・・・・Ｃｕ膜、１３・・
・・・・レジスト。
Claims (4)
- （１）耐熱性および高温での強度に優れた材料を母材と
し、前記母材を所望の形状に加工した後、被プレス材料
との反応性に乏しく、高温強度に優れた耐熱性の膜を母
材上に被覆し、前記耐熱性膜上に酸又はアルカリ溶液に
より簡単にエッチングされうる材料を所望の厚さに成膜
した後、前記材料より成る膜上にレジストを用いて所望
のパターンを形成する工程を経た後、酸又はアルカリ溶
液を用い材料より成る膜の一部をエッチングにより除去
する工程とそれに続く乾式エッチングによりレジスト及
び材料より成る膜を完全に除去する工程により作製した
金型を用いて光学素子をプレス成形して製造することを
特徴とする光学素子の製造方法。 - （２）母材がＷＣを主成分とする超硬合金、ＴｉＮを主
成分とするサーメット、ＴｉＣを主成分とするサーメッ
ト、Ｃｒ＿３Ｃ＿２を主成分とするサーメット、あるい
はＡｌ＿２Ｏ＿３を主成分とするサーメットであること
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光学素子
の製造方法。 - （３）耐熱性膜が白金族金属あるいは白金族金属を主成
分とする合金膜、ちっ化物膜、炭化物膜あるいはホウ化
物膜であることを特徴とする特許請求の範囲第（ｌ）項
または第（２）項のいずれかに記載の光学素子の製造方
法。 - （４）材料より成る膜がニッケル膜、アルミニウム膜、
あるいは銅膜であることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項、第（２）項、または第（３）項のいずれかに
記載の光学素子の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30221987A JPH01145342A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 光学素子の製造方法 |
| US07/235,301 US4842633A (en) | 1987-08-25 | 1988-08-23 | Method of manufacturing molds for molding optical glass elements and diffraction gratings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30221987A JPH01145342A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 光学素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145342A true JPH01145342A (ja) | 1989-06-07 |
| JPH0543650B2 JPH0543650B2 (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=17906386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30221987A Granted JPH01145342A (ja) | 1987-08-25 | 1987-11-30 | 光学素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01145342A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0359928A (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガス放電表示素子およびその製造方法 |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP30221987A patent/JPH01145342A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0359928A (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガス放電表示素子およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0543650B2 (ja) | 1993-07-02 |
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