JPH0624990B2 - 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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- JPH0624990B2 JPH0624990B2 JP62210432A JP21043287A JPH0624990B2 JP H0624990 B2 JPH0624990 B2 JP H0624990B2 JP 62210432 A JP62210432 A JP 62210432A JP 21043287 A JP21043287 A JP 21043287A JP H0624990 B2 JPH0624990 B2 JP H0624990B2
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- 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
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- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
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- C03B2215/08—Coated press-mould dies
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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、光学素子また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。たとえ
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
うと試みられている。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（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て前記母
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（たとえば特願昭５９−９９０５
９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は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
リコンを母材として成形型（特願昭６０−１５５４０５
号）やＷＣ又はサーメット上にダイヤモンドバイトでの
加工性に時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（特開昭６０−１４０
８２４号）で光学素子をプレス成形する方法が提案され
ている。
い、著しく高精度の素子が要求されてきている。たとえ
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
うと試みられている。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（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て前記母
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（たとえば特願昭５９−９９０５
９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は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
リコンを母材として成形型（特願昭６０−１５５４０５
号）やＷＣ又はサーメット上にダイヤモンドバイトでの
加工性に時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（特開昭６０−１４０
８２４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。このため上記厚
生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。このため上記厚
生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、この母材をある程度
所望する形状に近い形状に加工した後、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、前記耐熱性膜上にレジストで所望のパター
ンを形成した後、湿式エッチング法あるいは乾式エッチ
ング法によりレジストおよび耐熱性膜の一部を所望の形
状にエッチング加工してプレス面を高精度な形状に作製
したプレス成形用型を用いることにより高精度な光学素
子を安定して製造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、この母材をある程度
所望する形状に近い形状に加工した後、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、前記耐熱性膜上にレジストで所望のパター
ンを形成した後、湿式エッチング法あるいは乾式エッチ
ング法によりレジストおよび耐熱性膜の一部を所望の形
状にエッチング加工してプレス面を高精度な形状に作製
したプレス成形用型を用いることにより高精度な光学素
子を安定して製造しようとしたものである。
作用 本発明で、耐熱性に優れた高強度母材をある程度所望の
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、この耐熱性コーティング膜を高精度
にエッチング加工して高精度なプレス面をもつ成形型を
構成したものであり、比較的やわら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。以上の理由で、本発明の成形型
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。
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、この耐熱性コーティング膜を高精度
にエッチング加工して高精度なプレス面をもつ成形型を
構成したものであり、比較的やわら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。以上の理由で、本発明の成形型
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 以下本発明の光学素子の製造方法の一実施例について、
図面を用いて、詳細に説明する。
図面を用いて、詳細に説明する。
実施例１ 以下、本発明の実施例を第１図に沿って説明する。まず
たて５cm，よこ５cm，厚さ２cmの母材ＷＣ１１を鏡面研
磨してその表面粗度をＲＭＳ＝８〜１０Åに仕上げた後
第１図(b)に示すように耐熱性膜ＳｉＣｌ１２をイオン
ビームスパッタ法により成膜した。
たて５cm，よこ５cm，厚さ２cmの母材ＷＣ１１を鏡面研
磨してその表面粗度をＲＭＳ＝８〜１０Åに仕上げた後
第１図(b)に示すように耐熱性膜ＳｉＣｌ１２をイオン
ビームスパッタ法により成膜した。
次に予め、レジスト及びＳｉＣのエッチングレートを求
めておき、ＳｉＣ膜上にレジスト１３を塗布した後、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。その
後、反応性ガスを用いたプラズマエッチングン法により
エッチングして最終のプレス面形状を有する型に作成し
たものが第１図(d)である。以上のようにし作成した成
形型を用いて、平板ガラスをプレス成形することにより
０．８μｍピッチで深さ０．５μｍの回折格子を安定に
製造することができた。
めておき、ＳｉＣ膜上にレジスト１３を塗布した後、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。その
後、反応性ガスを用いたプラズマエッチングン法により
エッチングして最終のプレス面形状を有する型に作成し
たものが第１図(d)である。以上のようにし作成した成
形型を用いて、平板ガラスをプレス成形することにより
０．８μｍピッチで深さ０．５μｍの回折格子を安定に
製造することができた。
実施例２ 本発明の実施例２を第２図に沿って説明する。たて５c
m，よこ５cm，厚さ２cmの母材サーメット２１を鏡面研
磨してその表面粗度をＲＭＳ＝１８〜２２Åに仕上げた
後、第２図(b)に示したように耐熱性膜ＴｉＮ２２をイ
オンプレーティングタ法により成膜し、易加工性のＡｌ
をレジスト２３としてイオンプレーティングにより成膜
した。
m，よこ５cm，厚さ２cmの母材サーメット２１を鏡面研
磨してその表面粗度をＲＭＳ＝１８〜２２Åに仕上げた
後、第２図(b)に示したように耐熱性膜ＴｉＮ２２をイ
オンプレーティングタ法により成膜し、易加工性のＡｌ
をレジスト２３としてイオンプレーティングにより成膜
した。
次に予め、Ａｌ及びＴｉＮのエッチングンレートを求め
ておき、エッチングにより所望する最終形状が得られる
ようダイヤモンドバイトによりＡｌ膜を切削加工したも
のが第２図(c)である。このようにして作った試料をプ
ラズマエッチングで処理することにより第２図(d)に示
したような形状の成形型を作製できた。この実施例によ
るとピッチ９０μｍ，深さ０．４μｍといった の比が非常に小さな回折格子の製造用成形型を簡単に作
製でき、この成形用型を使用して平板ガラスをプレスす
るとにより の非常に小さな回折格子を安定に精度良く製造できた。
ておき、エッチングにより所望する最終形状が得られる
ようダイヤモンドバイトによりＡｌ膜を切削加工したも
のが第２図(c)である。このようにして作った試料をプ
ラズマエッチングで処理することにより第２図(d)に示
したような形状の成形型を作製できた。この実施例によ
るとピッチ９０μｍ，深さ０．４μｍといった の比が非常に小さな回折格子の製造用成形型を簡単に作
製でき、この成形用型を使用して平板ガラスをプレスす
るとにより の非常に小さな回折格子を安定に精度良く製造できた。
実施例３ 本発明の実施例３を第３図に沿って説明する。直径２５
mmφ，高さ２０mmの母材サーメット３１をほぼ所望の形
状に近い半径をもつ球面に加工した後、第３図(b)に示
したようにスパッタによりＰｔ−Ｒｈ合金膜３２を形成
した。次にＰｔ−Ｒｈ合金膜３２上にＮｉ３３をスパッ
タ法により成膜し、予めＮｉ及びＰｔ−Ｒｈ合金膜のエ
ッチングレートを求めておき、エッチングにより所望す
る最終形状が得られるようダイヤモンドバイトによりＮ
ｉ膜を切削加工したものが第３図(c)である。続いてＨ
Ｃｌ，ＨＮＯ３，および過酸化水素水とから成る混酸水
溶液によりエッチングすることにより第３図(d)に示し
たような非球面形状を有する高精度な成形型を作成し
た。以上のように作成した成形型を用いてガラスをプレ
スすることにより非球面形状を有する高精度なレンズを
安定に製造することができた。
mmφ，高さ２０mmの母材サーメット３１をほぼ所望の形
状に近い半径をもつ球面に加工した後、第３図(b)に示
したようにスパッタによりＰｔ−Ｒｈ合金膜３２を形成
した。次にＰｔ−Ｒｈ合金膜３２上にＮｉ３３をスパッ
タ法により成膜し、予めＮｉ及びＰｔ−Ｒｈ合金膜のエ
ッチングレートを求めておき、エッチングにより所望す
る最終形状が得られるようダイヤモンドバイトによりＮ
ｉ膜を切削加工したものが第３図(c)である。続いてＨ
Ｃｌ，ＨＮＯ３，および過酸化水素水とから成る混酸水
溶液によりエッチングすることにより第３図(d)に示し
たような非球面形状を有する高精度な成形型を作成し
た。以上のように作成した成形型を用いてガラスをプレ
スすることにより非球面形状を有する高精度なレンズを
安定に製造することができた。
発明の効果 以上述べてきたように、本発明は多少加工性に劣るよう
な母材でも、ほ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及びレジストをエ
ッチング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。
な母材でも、ほ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及びレジストをエ
ッチング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 が１に近い回折格子を成形するための成形型の断面図、
第２図は が非常に小さい回折格子を成形するための成形型の断面
図、第３図は非球面レンズを成形するための成形型の断
面図である。 １１……母材ＷＣ、１２……耐熱性膜ＳｉＣ、１３……
レジスト、２１……母材サーメット、２２……耐熱性膜
ＴｉＮ、２３……レジスト、３１……母材サーメット、
３２……耐熱性膜Ｐｔ−Ｒｈ合金、３３……レジスト。
第２図は が非常に小さい回折格子を成形するための成形型の断面
図、第３図は非球面レンズを成形するための成形型の断
面図である。 １１……母材ＷＣ、１２……耐熱性膜ＳｉＣ、１３……
レジスト、２１……母材サーメット、２２……耐熱性膜
ＴｉＮ、２３……レジスト、３１……母材サーメット、
３２……耐熱性膜Ｐｔ−Ｒｈ合金、３３……レジスト。
Claims (3)
- 【請求項１】耐熱性および高温での強度に優れた材料を
母材とし、前記母材をある程度所望する形状に近い形状
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
膜上にレジストで所望のパターンを形成した後、湿式エ
ッチング法あるいは乾式エッチング法によりレジストお
よび耐熱性膜の一部を所望の形状にエッチング加工して
プレス面を高精度な形状に作製した成形用型を使用して
光学素子をプレス成形することを特徴とする光学素子の
製造方法。 - 【請求項２】母材がＷＣを主成分とする超硬合金，Ｔｉ
Ｎ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，Ｃｒ３Ｃ２を主成分とするサーメット，ある
いはＡｌ２Ｏ３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。 - 【請求項３】耐熱性コーティング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(1)項または第(2)項記載の光学素子の製造
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62210432A JPH0624990B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP62210432A JPH0624990B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | 光学素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6452620A JPS6452620A (en) | 1989-02-28 |
| JPH0624990B2 true JPH0624990B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=16589223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62210432A Expired - Fee Related JPH0624990B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | 光学素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624990B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3264729B2 (ja) * | 1993-04-23 | 2002-03-11 | シチズン時計株式会社 | メッキ被膜の剥離方法 |
| US7511813B2 (en) * | 2006-01-26 | 2009-03-31 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole spectral analysis tool |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS623031A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラス素子の製造方法 |
-
1987
- 1987-08-25 JP JP62210432A patent/JPH0624990B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS623031A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラス素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6452620A (en) | 1989-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |