JPH0725559B2 - Mold for optical element molding - Google Patents
Mold for optical element moldingInfo
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- JPH0725559B2 JPH0725559B2 JP14284788A JP14284788A JPH0725559B2 JP H0725559 B2 JPH0725559 B2 JP H0725559B2 JP 14284788 A JP14284788 A JP 14284788A JP 14284788 A JP14284788 A JP 14284788A JP H0725559 B2 JPH0725559 B2 JP H0725559B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は光学素子成形装置に用いられる型部材に関し、
特に高温での離型性が良好で容易に高精度を実現でき且
つ耐久性良好な光学素子成形用型部材に関する。この様
な光学素子成形用型部材はたとえば直接光学面を形成す
る高精度成形のための型部材として好適に利用される。The present invention relates to a mold member used in an optical element molding apparatus,
In particular, the present invention relates to an optical element molding die member that has good mold releasability at high temperatures, can easily realize high precision, and has good durability. Such an optical element molding die member is suitably used, for example, as a die member for high precision molding that directly forms an optical surface.
[従来の技術及び発明が解決しようとする課題] 一般に、レンズ、プリズム、ミラー及びフィルタ等の光
学素子は、ガラス等の素材を研削して外形を所望の形状
とした後に、機能面即ち光が透過及び/又は反射する面
を研摩して光学面とすることにより製造されている。[Problems to be Solved by Conventional Techniques and Inventions] Generally, optical elements such as lenses, prisms, mirrors, and filters have a functional surface, that is, light, after grinding a material such as glass into a desired outer shape. It is manufactured by polishing the transmitting and / or reflecting surface into an optical surface.
しかして、以上の様な光学素子の製造においては、研削
及び研摩により所望の表面精度(即ち表面形状及び表面
粗さ等の精度)を得るためには、熟練した作業者が相当
の時間加工を行なうことが必要であった。また、機能面
が非球面である光学素子を製造する場合には、一層高度
な研削及び研摩の技術が要求され且つ加工時間も長くな
らざるを得なかった。In the production of the optical element as described above, in order to obtain a desired surface precision (that is, precision such as surface shape and surface roughness) by grinding and polishing, a skilled worker needs a considerable amount of time to process the surface. It was necessary to do. Further, in the case of manufacturing an optical element having an aspherical functional surface, more sophisticated grinding and polishing techniques are required and the processing time must be extended.
そこで、最近では、上記の様な伝統的な光学素子製造方
法に代って、所定の表面精度を有する成形用金型内に光
学素子材料を収容して加熱しながら加圧することにより
プレス成形にて直ちに機能面を含む全体的形状を形成す
る方法が行なわれる様になってきている。これによれ
ば、機能面が非球面である場合でさえも比較的簡単且つ
短時間で光学素子を製造することができる。この様なプ
レス成形法は光学素子の連続製造に適する。Therefore, recently, in place of the traditional optical element manufacturing method as described above, press molding is performed by containing the optical element material in a molding die having a predetermined surface accuracy and applying pressure while heating. Immediately thereafter, a method for forming an overall shape including a functional surface is being performed. According to this, an optical element can be manufactured relatively easily and in a short time even when the functional surface is an aspherical surface. Such a press molding method is suitable for continuous production of optical elements.
以上の様なプレス成形において使用される型部材に要求
される性質としては、十分な硬度、良好な耐熱性、良好
な鏡面加工性及び成形時において光学素子材料と融着を
起さないこと等があげられる。The properties required for the mold member used in the above press molding are sufficient hardness, good heat resistance, good mirror-finishing workability, and the fact that fusion does not occur with the optical element material during molding. Can be given.
そこで、従来、この様なプレス成形用型部材としては金
属、セラミックス、及びこれらに適宜の材料をコーティ
ングした材料等数多くの種類が提案されている。Therefore, conventionally, as such press-molding die members, many types such as metals, ceramics, and materials obtained by coating these with appropriate materials have been proposed.
たとえば、特開昭49−51112号公報には13Crマルテンサ
イト鋼を用いた型部材が開示されており、特開昭52−45
613号公報には炭化ケイ素(SiC)を用いた型部材及び窒
化ケイ素(Si3N4)を用いた型部材が開示されており、
特開昭60−246230号公報には超硬合金に貴金属をコーテ
ィングした型部材が開示されており、また特公昭62−21
733号公報には窒化チタンをコーティングした型部材が
開示されている。For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 49-51112 discloses a die member using 13Cr martensitic steel.
Japanese Patent No. 613 discloses a mold member using silicon carbide (SiC) and a mold member using silicon nitride (Si 3 N 4 ),
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 60-246230 discloses a die member obtained by coating a cemented carbide with a noble metal, and Japanese Patent Publication No. 62-21.
Japanese Patent No. 733 discloses a mold member coated with titanium nitride.
しかして、上記13Crマルテンサイト鋼は酸化しやすく更
に高温のプレス成形時においてFeがガラス材料中に拡散
してガラスが着色する難点がある。また、上記SiCやSi3
N4は一般的には酸化されにくいとされているが、高温で
はある程度の酸化が生じ型部材表面にSiO2の膜が形成さ
れるためガラスとの融着を生じやすく更に硬度が高すぎ
るため加工性が極めて悪いという難点がある。更に、表
面に貴金属をコーティングした材料は硬度が低いために
傷付きやすく且つ変形しやすいという難点がある。更
に、表面に窒化チタンをコーティングした材料はかなり
良好な特性を示すが高温で長期間連続的に使用した場合
にはガラスとの融着が発生しやすくなるという難点があ
る。However, the above 13Cr martensitic steel is apt to be oxidized, and there is a problem that Fe is diffused into the glass material during press forming at a high temperature and the glass is colored. In addition, the above SiC and Si 3
N 4 is generally said to be difficult to oxidize, but some oxidation occurs at high temperatures, and a SiO 2 film is formed on the surface of the mold member, so fusion with glass tends to occur and hardness is too high. The workability is extremely poor. Further, since the material having the surface coated with a noble metal has a low hardness, it is easily scratched and deformed. Further, the material whose surface is coated with titanium nitride shows quite good characteristics, but when it is continuously used at a high temperature for a long period of time, there is a drawback that fusion with glass is likely to occur.
そこで、本発明は、上記従来技術に鑑み、容易に高精度
に製造でき且つプレス成形に際し精度劣化が少なく特に
高温でも長期にわたって融着を生ずることのない長寿命
の光学素子成形用型部材を提供することを目的とする。Therefore, in view of the above-mentioned conventional technique, the present invention provides a long-life optical element molding die member that can be easily manufactured with high precision, has little accuracy deterioration during press molding, and does not cause fusion bonding particularly at high temperature for a long time. The purpose is to do.
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとし
て、 少なくとも成形面が炭化タンタルで被覆されていること
を特徴とする、光学素子成形用型部材、 及び、 少なくとも成形面が炭化タンタルで被覆されており、該
炭化タンタル被覆層の下層としてタンタル層が設けられ
ていることを特徴とする、光学素子成形用型部材、 が提供される。[Means for Solving the Problems] According to the present invention, in order to achieve the above objects, at least a molding surface is coated with tantalum carbide, and an optical element molding die member, and At least a molding surface is coated with tantalum carbide, and a tantalum layer is provided as a lower layer of the tantalum carbide coating layer, and an optical element molding die member is provided.
上記本発明の光学素子成形用型部材において、炭化タン
タルはタンタル含有率20〜80原子%であるのが好まし
い。In the optical element molding die member of the present invention, the tantalum carbide preferably has a tantalum content of 20 to 80 atom%.
また、本発明によれば、上記の如き目的を達成するもの
として、 少なくとも成形面が炭化タンタルで被覆されており、該
炭化タンタル被覆層が厚さ方向に関し組成が変化してい
ることを特徴とする、光学素子成形用型部材、 が提供される。Further, according to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, at least the molding surface is coated with tantalum carbide, and the tantalum carbide coating layer has a composition changing in the thickness direction. An optical element molding die member is provided.
この本発明の光学素子成形用型部材において、炭化タン
タル被覆層は表面から型母材側へと次第にタンタル含有
率が高くなる組成を有するのが好ましく、また炭化タン
タル被覆層は型母材との界面においてタンタル含有率45
〜100原子%であるのが好ましく、更に炭化タンタル被
覆層が表面においてタンタル含有率20〜80原子%である
のが好ましい。In this optical element molding die member of the present invention, the tantalum carbide coating layer preferably has a composition in which the tantalum content is gradually increased from the surface to the die base material side, and the tantalum carbide coating layer is formed with the die base material. Tantalum content at the interface 45
It is preferable that the tantalum carbide coating layer has a tantalum content on the surface of 20 to 80 atomic%.
[実施例] 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。[Examples] Specific examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明による型部材の第1の実施例を示す概略
断面図である。本図において、130は型母材を示し、132
は該型母材の成形面に形成された炭化タンタル被覆層を
示す。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a first embodiment of a mold member according to the present invention. In this figure, 130 indicates a mold base material, and 132
Indicates a tantalum carbide coating layer formed on the molding surface of the mold base material.
本発明においては、型母材130としては、たとえば超硬
合金や焼結SiCを用いることができる。これら母材材料
は切削、研削、研摩等の加工により所望の外形とし、特
に成形面は所望の表面精度に仕上げておく。In the present invention, for example, cemented carbide or sintered SiC can be used as the mold base material 130. These base materials are formed into desired external shapes by processing such as cutting, grinding, and polishing, and especially the molding surface is finished to the desired surface accuracy.
上記母材130の表面に炭化タンタル層132を形成するに
は、たとえばBunshah法による活性化反応蒸着法や反応
性スパッタリング法等の物理的気相法(PVD法)あるい
はプラズマCVD法や光CVD法や熱CVD法等の化学的気相法
(CVD法)を用いる。To form the tantalum carbide layer 132 on the surface of the base material 130, for example, a physical vapor phase method (PVD method) such as an activated reactive vapor deposition method by Bunshah method or a reactive sputtering method, a plasma CVD method, or a photo CVD method. Or a chemical vapor deposition method (CVD method) such as a thermal CVD method is used.
本発明において、炭化タンタルとはTaC,Ta2C等の炭化物
を含むたとえば侵入型炭化物の構造をもつものを意味
し、但しタンタル元素単体あるいは炭素元素単体が混合
されていてもよい。In the present invention, tantalum carbide means one having a structure of, for example, an interstitial carbide containing carbides such as TaC and Ta 2 C, provided that tantalum element simple substance or carbon element simple substance may be mixed.
炭化タンタル層132は、その組成において炭素とタンタ
ルとの原子比率をかなりの範囲で変化させることができ
るが、実用的範囲としては、たとえばタンタル含有率が
20〜80原子%程度のものが好適である。The tantalum carbide layer 132 can change the atomic ratio of carbon to tantalum in its composition in a considerable range, but as a practical range, for example, the tantalum content is
It is preferably about 20 to 80 atom%.
炭化タンタル層132の厚さは製造条件により適宜設定さ
れるが、使用時に所望の特性が発揮できる様な厚さ(た
とえば0.1〜10μm、好ましくは1μm程度)とすれば
よい。Although the thickness of the tantalum carbide layer 132 is appropriately set depending on the manufacturing conditions, it may be set to a thickness (for example, 0.1 to 10 μm, preferably about 1 μm) so that desired characteristics can be exhibited during use.
炭化タンタル層132は特に高温でのガラスとの融着性が
著るしく低く離型性が良好であるので、これまで型部材
との融着のために高精度成形を工業的に実施することが
困難であるとされている高融点のガラスを用いる成形に
も良好に適用でき、更には一次成形されたガラスまたは
溶融ガラスを型装置内に収容してプレス成形する光学素
子製造に適用して繰返し使用しても良好な精度の光学素
子を得ることができるという利点がある。Since the tantalum carbide layer 132 has a remarkably low fusion property with glass particularly at high temperatures and has a good mold release property, it has been necessary to industrially perform high precision molding for fusion with the mold member. It can be applied well to molding using high melting point glass, which is said to be difficult, and further applied to the production of optical elements in which the primary molded glass or molten glass is housed in a mold device and press molded. There is an advantage that an optical element with good accuracy can be obtained even if it is repeatedly used.
第2図は本発明による型部材の第2の実施例を示す概略
断面図である。本図において、130は型母材を示し、131
は該型母材の成形面に形成されたタンタル層を示し、13
2は該タンタル層上に形成された炭化タンタル被覆層を
示す。FIG. 2 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the mold member according to the present invention. In this figure, 130 indicates a mold base material, and 131
Indicates the tantalum layer formed on the molding surface of the mold base material, 13
2 indicates a tantalum carbide coating layer formed on the tantalum layer.
本発明においては、型母材130としては、たとえば超硬
合金や焼結SiCを用いることができる。これら母材材料
は切削、研削、研摩等の加工により所望の外形とし、特
に成形面は所望の表面精度に仕上げておく。In the present invention, for example, cemented carbide or sintered SiC can be used as the mold base material 130. These base materials are formed into desired external shapes by processing such as cutting, grinding, and polishing, and especially the molding surface is finished to the desired surface accuracy.
上記母材130の表面にタンタル層131及び炭化タンタル層
132をこの順に形成するには、たとえば蒸着法及びBunsh
ah法による活性化反応蒸着法やスパッタリング法及び反
応性スパッタリング法等の物理的気相法(PVD法)ある
いはプラズマCVD法や光CVD法や熱CVD法等の化学的気相
法(CVD法)を用いる。A tantalum layer 131 and a tantalum carbide layer are formed on the surface of the base material 130.
To form 132 in this order, for example, evaporation and Bunsh
Physical vapor phase method (PVD method) such as activated reaction vapor deposition method, sputtering method and reactive sputtering method by ah method, or chemical vapor phase method (CVD method) such as plasma CVD method, optical CVD method and thermal CVD method To use.
タンタル層131の厚さは製造条件により適宜設定される
が、使用時に所望の特性が発揮できる様な厚さ(たとえ
ば0.01〜5μm、好ましくは0.2μm程度)とすればよ
い。Although the thickness of the tantalum layer 131 is appropriately set depending on the manufacturing conditions, it may be set to a thickness (for example, 0.01 to 5 μm, preferably about 0.2 μm) so that desired characteristics can be exhibited during use.
該タンタル層131は、型母材130と炭化タンタル層132と
の接合力を高め、使用時における被覆層の剥離を防止す
る作用をなす。即ち、該タンタル層131を形成せずに型
母材130上に直接炭化タンタル層を形成すると、該炭化
タンタル層には比較的大きな内部応力が残留する。該炭
化タンタル層の成膜条件を適宜設定することにより残留
内部応力を小さくすることもできるが、該成膜条件を変
化させると膜の内部構造も変化し所望の表面精度が得ら
れなくなることもあり、このため内部応力の低下のみを
最適化する条件設定は現実的ではない。そこで、型母材
130と炭化タンタル層132との間にタンタル層131を介在
させることにより、炭化タンタル層132の内部構造を良
好に維持しつつ該炭化タンタル層132とタンタル層131と
からなる被覆層の残留内部応力を低下させることが可能
となるのである。かくして、使用時において、比較的高
い温度での繰返しプレス成形による熱履歴を受けても容
易には被覆層の剥離を生じない耐久性良好な型部材が得
られる。The tantalum layer 131 has a function of increasing the bonding force between the die base material 130 and the tantalum carbide layer 132 and preventing peeling of the coating layer during use. That is, when the tantalum carbide layer is formed directly on the mold base material 130 without forming the tantalum layer 131, a relatively large internal stress remains in the tantalum carbide layer. Although the residual internal stress can be reduced by appropriately setting the film forming conditions of the tantalum carbide layer, if the film forming conditions are changed, the internal structure of the film may be changed and desired surface accuracy may not be obtained. Therefore, it is not realistic to set the conditions for optimizing only the decrease of the internal stress. Therefore, the mold base material
By interposing the tantalum layer 131 between the tantalum carbide layer 132 and the tantalum carbide layer 132, the residual internal stress of the coating layer composed of the tantalum carbide layer 132 and the tantalum layer 131 is maintained while maintaining a good internal structure of the tantalum carbide layer 132. Can be reduced. Thus, in use, a mold member having good durability can be obtained in which the coating layer is not easily peeled off even if it is subjected to a heat history due to repeated press molding at a relatively high temperature.
本発明において、炭化タンタルとはTaC,Ta2C等の炭化物
を含むたとえば侵入型炭化物の構造をもつものを意味
し、但しタンタル元素単体あるいは炭素元素単体が混合
されていてもよい。In the present invention, tantalum carbide means one having a structure of, for example, an interstitial carbide containing carbides such as TaC and Ta 2 C, provided that tantalum element simple substance or carbon element simple substance may be mixed.
炭化タンタル層132は、その組成において炭素とタンタ
ルとの原子比率をかなりの範囲で変化させることができ
るが、実用的範囲としては、たとえばタンタル含有率が
20〜80原子%程度のものが好適である。The tantalum carbide layer 132 can change the atomic ratio of carbon to tantalum in its composition in a considerable range, but as a practical range, for example, the tantalum content is
It is preferably about 20 to 80 atom%.
炭化タンタル層132の厚さは製造条件により適宜設定さ
れるが、使用時に所望の特性が発揮できる様な厚さ(た
とえば0.1〜10μm、好ましくは1μm程度)とすれば
よい。Although the thickness of the tantalum carbide layer 132 is appropriately set depending on the manufacturing conditions, it may be set to a thickness (for example, 0.1 to 10 μm, preferably about 1 μm) so that desired characteristics can be exhibited during use.
炭化タンタル層132は特に高温でのガラスとの融着性が
著るしく低く離型性が良好であるので、これまで型部材
との融着のために高精度成形を工業的に実施することが
困難であるとされている高融点のガラスを用いる成形に
も良好に適用でき、更には一次成形されたガラスまたは
溶融ガラスを型装置内に収容してプレス成形する光学素
子製造に適用して繰返し使用しても良好な精度の光学素
子を得ることができるという利点がある。Since the tantalum carbide layer 132 has a remarkably low fusion property with glass particularly at high temperatures and has a good mold release property, it has been necessary to industrially perform high precision molding for fusion with the mold member. It can be applied well to molding using high melting point glass, which is said to be difficult, and further applied to the production of optical elements in which the primary molded glass or molten glass is housed in a mold device and press molded. There is an advantage that an optical element with good accuracy can be obtained even if it is repeatedly used.
第3図は本発明による型部材の第3の実施例を示す概略
断面図である。本図において、130は型母材を示し、13
2′は該型母材の成形面に形成された炭化タンタル被覆
層を示す。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a third embodiment of the mold member according to the present invention. In this figure, 130 indicates a mold base material, and 13
2'denotes a tantalum carbide coating layer formed on the molding surface of the mold base material.
本発明においては、型母材130としては、たとえば超硬
合金や焼結SiCを用いることができる。これら母材材料
は切削、研削、研摩等の加工により所望の外形とし、特
に成形面は所望の表面精度に仕上げておく。In the present invention, for example, cemented carbide or sintered SiC can be used as the mold base material 130. These base materials are formed into desired external shapes by processing such as cutting, grinding, and polishing, and especially the molding surface is finished to the desired surface accuracy.
上記母材130の表面に炭化タンタル層132′を形成するに
は、たとえばBunshah法による活性化反応蒸着法や反応
性スパッタリング法等の物理的気相法(PVD法)あるい
はプラズマCVD法や光CVD法や熱CVD法等の化学的気相法
(CVD法)を用いる。To form the tantalum carbide layer 132 'on the surface of the base material 130, for example, a physical vapor phase method (PVD method) such as an activated reactive vapor deposition method by the Bunshah method or a reactive sputtering method, a plasma CVD method or an optical CVD method. Chemical vapor phase method (CVD method) such as a thermal CVD method or a thermal CVD method is used.
本発明において、炭化タンタルとはTaC,Ta2C等の炭化物
を含むたとえば侵入型炭化物の構造をもつものを意味
し、但しタンタル元素単体あるいは炭素元素単体が混合
されていてもよい。In the present invention, tantalum carbide means one having a structure of, for example, an interstitial carbide containing carbides such as TaC and Ta 2 C, provided that tantalum element simple substance or carbon element simple substance may be mixed.
上記炭化タンタル層132′は厚さ方向に関し組成(即ち
タンタルと炭素との原子比率)が変化している。The composition (that is, the atomic ratio of tantalum to carbon) of the tantalum carbide layer 132 'changes in the thickness direction.
第4図(a)〜(i)は炭化タンタル層132′の厚さ方
向に関するタンタル含有率の分布の例を示すグラフであ
る。図において、縦軸はタンタル(Ta)含有率(原子
%)を示し、横軸は型母材130との界面を基準とした厚
さを示し、炭化タンタル層132′の厚さがtであるとさ
れている。4 (a) to (i) are graphs showing examples of the distribution of the tantalum content rate in the thickness direction of the tantalum carbide layer 132 '. In the figure, the vertical axis represents the tantalum (Ta) content (atomic%), the horizontal axis represents the thickness based on the interface with the mold base material 130, and the thickness of the tantalum carbide layer 132 'is t. It is said that.
第4図(a)〜(e)では直線状にTa含有率が変化して
おり、第4図(f),(g)では曲線状にTa含有率が変
化しており、第4図(h)では折れ線状にTa含有率が変
化しており、第4図(i)では階段状にTa含有率が変化
している。4 (a) to 4 (e), the Ta content changes linearly, and in FIGS. 4 (f) and 4 (g), the Ta content changes linearly. In (h), the Ta content changes linearly, and in FIG. 4 (i), the Ta content changes stepwise.
炭化タンタル層132′は、表面(即ちプレス成形の際に
光学素子材料と接触する面)においてTaとCとの原子比
率が1:1程度で且つ母材130との界面においてTa含有率が
比較的高くなっているのが好ましい。なぜなら、型母材
との接合強度を高めプス成形時の炭化タンタル層の剥離
を防止するためにはできるだけTa含有率の高いのが有利
だからである。この様な観点から、炭化タンタル層13
2′は、実用上、たとえば表面におけるTa含有率が20〜8
0原子%程度、より好ましくは50原子%程度であるのが
好ましく、更に母材との界面におけるTa含有率が45〜10
0原子%であるのが好ましい。The tantalum carbide layer 132 ′ has an atomic ratio of Ta and C of about 1: 1 on the surface (that is, a surface that comes into contact with the optical element material during press molding) and a Ta content ratio at the interface with the base material 130 is comparable. It is preferable that the height is high. This is because it is advantageous that the content of Ta is as high as possible in order to increase the bonding strength with the die base material and prevent the peeling of the tantalum carbide layer during the press forming. From this point of view, the tantalum carbide layer 13
2 ′ is practically, for example, the Ta content on the surface is 20 to 8
The content of Ta at the interface with the base material is preferably 45 to 10%.
It is preferably 0 atom%.
以上の様な炭化タンタル層132′における厚さ方向の組
成分布は、炭化タンタル層形成の際の上記PVD法やCVD法
において製造条件を適宜設定することにより得ることが
できる。The compositional distribution in the thickness direction of the tantalum carbide layer 132 'as described above can be obtained by appropriately setting the manufacturing conditions in the PVD method or the CVD method when forming the tantalum carbide layer.
炭化タンタル層132′の厚さは製造条件により適宜設定
されるが、使用時に所望の特性が発揮できる様な厚さ
(たとえば0.1〜10μm、好ましくは1μm程度)とす
ればよい。The thickness of the tantalum carbide layer 132 'is appropriately set depending on the manufacturing conditions, but it may be set to a thickness (for example, 0.1 to 10 μm, preferably about 1 μm) so that desired characteristics can be exhibited during use.
炭化タンタル層132′は特に高温でのガラスとの融着性
が著るしく低く離型性が良好であるので、これまで型部
材との融着のために高精度成形を工業的に実施すること
が困難であるとされている高融点のガラスを用いる成形
にも良好に適用でき、更には一次成形されたガラスまた
は溶融ガラスを型装置内に収容してプレス成形する光学
素子製造に適用して繰返し使用しても良好な精度の光学
素子を得ることができるという利点がある。Since the tantalum carbide layer 132 'has a remarkably low fusion property with glass at a high temperature and has a good releasability, high precision molding has been industrially carried out for fusion with a mold member. It can be applied well to molding using high melting point glass, which is said to be difficult, and is further applied to the manufacturing of optical elements in which primary molded glass or molten glass is housed in a mold device and press molded. There is an advantage that an optical element with good accuracy can be obtained even if it is repeatedly used.
以下、本発明による上記第1〜第3の実施例の型部材の
製造及びそれを用いたガラス成形の実施例を示す。尚、
同時に、比較のために、従来及び比較のための型部材の
製造及びそれを用いたガラス成形の例をも示す。Hereinafter, examples of manufacturing the mold members according to the first to third embodiments of the present invention and glass molding using the mold members will be described. still,
At the same time, for comparison, examples of manufacturing a conventional mold member and a mold member for comparison and glass molding using the same are also shown.
製造及び成形の実施例1: 超硬合金[WC(90%)+Co(10%)]及び焼結SiCを母
材材料として型母材を作り、該母材の成形面に炭化タン
タル層を形成して、以下の通り上記第1図に示される本
発明による型部材を製造した。また、比較のために、上
記型母材の成形面に被覆を行なわない型部材及び該成形
面にSiC層またはTiN層を形成した型部材を製造した。製
造した型部材の一覧表を第1表に示す。尚、第1表にお
いて、No.1及びNo.2は本発明実施例であり、No.3、No.
4、No.5及びNo.6は比較例である。Manufacture and molding example 1: Cemented carbide [WC (90%) + Co (10%)] and sintered SiC are used as a base material to form a mold base material, and a tantalum carbide layer is formed on the base metal molding surface. Then, the mold member according to the present invention shown in FIG. 1 was manufactured as follows. For comparison, a mold member in which the molding surface of the mold base material was not coated and a mold member in which a SiC layer or a TiN layer was formed on the molding surface were manufactured. Table 1 shows a list of manufactured die members. In Table 1, No. 1 and No. 2 are examples of the present invention, and No. 3 and No.
4, No. 5 and No. 6 are comparative examples.
これら型部材の製造は以下の様にして行なわれた。 The mold members were manufactured as follows.
先ず、型母材材料を切削加工し、次いで成形光学素子の
機能面(光学面)に対応する成形面を所望の表面精度に
加工した。型母材の成形面は凹面1であり、先ずダイヤ
モンド砥石による研削で所望の曲率に加工し、次いで粒
径1μmのダイヤモンドパウダーを用いた研摩を行な
い、ニュートンリング1本程度の表面形状精度及びRmax
0.02μm程度の表面粗さ精度に仕上げた。First, the mold base material was cut, and then the molding surface corresponding to the functional surface (optical surface) of the molding optical element was processed to a desired surface accuracy. The molding surface of the die base material is a concave surface 1. First, it is ground to a desired curvature by grinding with a diamond grindstone, and then it is polished with a diamond powder with a particle size of 1 μm to obtain a surface shape accuracy of about 1 Newton ring and Rmax.
Finished to a surface roughness accuracy of about 0.02 μm.
次に、上記N.o1及びNo.2については、Bunshah法による
活性化反応蒸着法により型母材の成形面上に炭化タンタ
ル層を形成した。Next, for N.o1 and No. 2, the tantalum carbide layer was formed on the molding surface of the mold base material by the activated reaction vapor deposition method using the Bunshah method.
炭化タンタル層の形成は次の様にして行なった。The tantalum carbide layer was formed as follows.
上記の様にして得られた型母材を有機溶剤で洗浄し、真
空槽内にセットした。次に、該真空槽内を約1×10-5To
rr以下に減圧し、同時に型母材を300℃程度に加熱し
た。次いで、反応ガスとして炭化水素ガス(メタン及び
アセチレン)を3×10-4から8×10-4Torr導入し、イオ
ン化電圧50V程度を印加しながら金属タンタルを電子銃
で蒸発させた。これにより、蒸発タンタルと炭素とが反
応して型母材表面上に堆積し炭化タンタル層が形成され
た。得られた炭化タンタル層のタンタル含有率は50原子
%であった。また、該炭化タンタル層の厚さは約1μm
であった。The mold base material obtained as described above was washed with an organic solvent and set in a vacuum chamber. Next, the inside of the vacuum chamber is about 1 × 10 −5 To
The pressure was reduced to rr or less, and at the same time, the die base material was heated to about 300 ° C. Then, a hydrocarbon gas (methane and acetylene) was introduced as a reaction gas at 3 × 10 −4 to 8 × 10 −4 Torr, and metal tantalum was evaporated by an electron gun while applying an ionization voltage of about 50V. As a result, the evaporated tantalum and carbon reacted to be deposited on the surface of the die base material to form a tantalum carbide layer. The tantalum content of the obtained tantalum carbide layer was 50 atomic%. The thickness of the tantalum carbide layer is about 1 μm.
Met.
上記No.6については、上記No.1及びNo.2の場合と同様に
してBunshah法による活性化反応蒸着法により型母材の
成形面上にTiN層を形成した。得られたTiN層の厚さは約
1μmであった。As for No. 6, the TiN layer was formed on the molding surface of the mold base material by the activated reactive vapor deposition method by the Bunshah method in the same manner as in No. 1 and No. 2. The thickness of the obtained TiN layer was about 1 μm.
また、上記No.5については、通常のスパッタリング法に
より母材の成形面上にSiC層を形成した。得られたSiC層
の厚さは約1μmであった。For No. 5, the SiC layer was formed on the molding surface of the base material by the usual sputtering method. The thickness of the obtained SiC layer was about 1 μm.
次に、以上の様にして製造された型部材を用いて、光学
ガラスのプレス成形を行なった。Next, optical glass was press-molded using the mold member manufactured as described above.
第5図はプレス成形に用いた装置を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing an apparatus used for press molding.
第5図において、4は取入れ用置換室であり、6は成形
室であり、8は蒸着室であり、10は取出し用置換室であ
る。12,14,16はゲートバルブであり、18はレールであ
り、20は該レール上を矢印A方向に搬送せしめられるパ
レットである。24,38,40,50は油圧シリンダであり、26,
52はバルブである。28は成形室6内においてレール18に
沿って配列されているヒータである。In FIG. 5, 4 is a substitution chamber for taking in, 6 is a forming chamber, 8 is a vapor deposition chamber, and 10 is a substitution chamber for taking out. 12, 14 and 16 are gate valves, 18 is a rail, and 20 is a pallet that can be conveyed on the rail in the direction of arrow A. 24, 38, 40, 50 are hydraulic cylinders, 26,
52 is a valve. A heater 28 is arranged along the rail 18 in the molding chamber 6.
成形室6内はパレット搬送方向に沿って順に加熱ゾーン
6−1、プレスゾーン6−2及び徐冷ゾーン6−3とさ
れている。プレスゾーン6−2において、上記油圧シリ
ンダ38のロッド34の下端には成形用上型部材30が固定さ
れており、上記油圧シリンダ40のロッド36の上端には成
形用下型部材32が固定されている。これら上型部材30及
び下型部材32は、上記第1図の本発明による型部材であ
る。蒸着室8内においては、蒸着物質46を収容した容器
42及び該容器を加熱するためのヒータ44が配置されてい
る。Inside the molding chamber 6, a heating zone 6-1, a press zone 6-2, and a slow cooling zone 6-3 are sequentially arranged along the pallet conveying direction. In the press zone 6-2, the molding upper die member 30 is fixed to the lower end of the rod 34 of the hydraulic cylinder 38, and the molding lower die member 32 is fixed to the upper end of the rod 36 of the hydraulic cylinder 40. ing. The upper mold member 30 and the lower mold member 32 are the mold members according to the present invention shown in FIG. In the vapor deposition chamber 8, a container containing the vapor deposition material 46.
42 and a heater 44 for heating the container are arranged.
フリント系光学ガラス(SF14,軟化点Sp=586℃,ガラス
転移点Tg=485℃)を所定の形状及び寸法に粗加工し
て、成形のためのブランクを得た。Flint optical glass (SF14, softening point Sp = 586 ° C., glass transition point Tg = 485 ° C.) was roughly processed into a predetermined shape and size to obtain a blank for molding.
ガラスブランクをパレット20に裁置し、取入れ置換室4
内の20−1の位置へ入れ、該位置のパレットを油圧シリ
ンダ24のロッド24によりA方向に押してゲートバルブ12
を越えて成形室6内の20−2の位置へと搬送し、以下同
様に所定のタイミングで順次新たに取入れ置換室4内に
パレットを入れ、このたびにパレットを成形室6内で20
−2→……→20−8の位置へと順次搬送した。この間
に、加熱ゾーン6−1ではガラスブランクをヒータ28に
より徐々に加熱し20−4の位置で軟化点以上とした上
で、プレスゾーン6−2へと搬送し、ここで油圧シリン
ダ38,40を作動させて上型部材30及び下型部材32により1
0kg/cm2の圧力で5分間プレスし、その後加圧力を解除
しガラス転移点以下まで冷却し、その後油圧シリンダ3
8,40を作動させて上型部材30及び下型部材40をガラス成
形品から離型した。該プレスに際しては上記パレットが
成形用胴型部材として利用された。しかる後に、徐冷ゾ
ーン6−3ではガラス成形品を徐々に冷却した。尚、成
形室6内には不活性ガスを充満させた。Place glass blank on pallet 20 and take in replacement chamber 4
20-1 in the inside and push the pallet at that position in the direction A by the rod 24 of the hydraulic cylinder 24 to move the gate valve 12
It is conveyed to the position 20-2 in the molding chamber 6 over the space, and thereafter, a pallet is newly inserted into the replacement chamber 4 at predetermined timing in the same manner.
-2 → …… → Sequentially transported to the position of 20-8. In the meantime, in the heating zone 6-1, the glass blank is gradually heated by the heater 28 to reach the softening point or higher at the position 20-4, and then conveyed to the press zone 6-2, where the hydraulic cylinders 38, 40 are conveyed. 1 by operating the upper mold member 30 and the lower mold member 32.
Press at a pressure of 0 kg / cm 2 for 5 minutes, then release the applied pressure and cool to below the glass transition point, then hydraulic cylinder 3
The upper mold member 30 and the lower mold member 40 were released from the glass molded product by operating 8, 40. At the time of the pressing, the pallet was used as a body member for molding. Then, in the slow cooling zone 6-3, the glass molded product was gradually cooled. The molding chamber 6 was filled with an inert gas.
成形室6内において20−8の位置に到達したパレット
を、次の搬送ではゲートバルブ16を越えて蒸着室8内の
20−9の位置へと搬送した。通常、ここで真空蒸着を行
なうのであるが、本実施例では該蒸着を行なわなかっ
た。そして、次の搬送ではゲートバルブ16を越えて取出
し置換室10内の20−10の位置へと搬送した。そして、次
の搬送時には油圧シリンダ50を作動させてロッド48によ
りガラス成形品を装置2外へと取出した。The pallet that has reached the position 20-8 in the forming chamber 6 will pass through the gate valve 16 in the deposition chamber 8 in the next transfer.
Transported to position 20-9. Usually, vacuum deposition is performed here, but this deposition was not performed in this embodiment. Then, in the next transportation, the material was transported beyond the gate valve 16 to the position 20-10 in the take-out replacement chamber 10. Then, at the time of the next conveyance, the hydraulic cylinder 50 was operated and the glass molded article was taken out of the apparatus 2 by the rod 48.
以上の様なプレス成形の前後における型部材30,32の成
形面の表面粗さ及び成形された光学素子の光学面の表面
粗さ、ならびに成形光学素子と型部材30,32との離型性
について第2表に示す。The surface roughness of the molding surface of the mold members 30 and 32 before and after the above-described press molding, the surface roughness of the optical surface of the molded optical element, and the releasability between the molding optical element and the mold members 30 and 32. Is shown in Table 2.
次に、融着発生のないNo.1、No.2、No.3及びNo.6につい
て、同一型部材を用いて連続10000回のプレス成形を行
なった。この際の型部材30,32の成形面の表面粗さ及び
成形された光学素子の光学面の表面粗さについて第3表
に示す。 Next, with respect to No. 1, No. 2, No. 3 and No. 6 in which fusion did not occur, press molding was continuously performed 10,000 times using the same mold member. Table 3 shows the surface roughness of the molding surface of the mold members 30 and 32 and the surface roughness of the optical surface of the molded optical element at this time.
以上の様に、本発明実施例においては、繰返しプレス成
形に使用しても良好な表面精度を十分に維持でき、融着
を生ずることなく良好な表面精度の光学素子が成形でき
た。 As described above, in the examples of the present invention, good surface accuracy could be sufficiently maintained even when used for repeated press molding, and an optical element having good surface accuracy could be formed without causing fusion.
また、成形面に炭化タンタル層を有する本発明実施例の
型部材は、同様の母材にTiN層を有する型部材に比べ
て、成形回数が少ない時は殆ど差がないが、成形回数が
多くなっても離型性の低下が極めて少ないことが分っ
た。Further, the mold member of the present invention example having a tantalum carbide layer on the molding surface, compared to the mold member having a TiN layer in the same base material, there is almost no difference when the molding frequency is small, but the molding frequency is large. However, it was found that the decrease in releasability was extremely small.
炭化タンタルの融点3880℃は窒化チタンの融点2947℃よ
り高く熱的安定性が良好であること、及び該炭化タンタ
ル中に金属タンタルが存在しても金属Tiより酸化しにく
いためガラスとぬれ性が低い。このため、本発明実施例
の型部材はガラス成形時にガラスとの融着発生が少ない
のであろうと推測できる。The melting point of tantalum carbide, 3880 ° C, is higher than the melting point of titanium nitride, 2947 ° C, and the thermal stability is good, and even if metallic tantalum is present in the tantalum carbide, it is harder to oxidize than metallic Ti, so that it has wettability with glass. Low. Therefore, it can be inferred that the mold members of the examples of the present invention are less likely to cause fusion with glass during glass molding.
上記実施例では炭化タンタル層の形成方法としてBunsha
h法による活性化反応蒸着法が用いられているが、炭化
タンタル層はその他の方法たとえば反応性スパッタリン
グ法を用いて形成することもできる。In the above embodiment, Bunsha is used as the method for forming the tantalum carbide layer.
Although the activated reactive vapor deposition method based on the h method is used, the tantalum carbide layer can also be formed using another method, for example, a reactive sputtering method.
第6図は炭化タンタル層形成のための反応性スパッタリ
ング装置の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a reactive sputtering apparatus for forming a tantalum carbide layer.
第6図において、140は真空槽である。該真空槽には排
気口142が接続されており、該排気口は不図示の減圧源
に接続されている。真空槽140内の上部にはヒータ144が
配置されており、145はその電源である。該ヒータ144の
下方に型母材支持体146が配置されており、該支持体に
は成形面を下向きにして型母材148が支持される。149は
該型母材に対しバイアス電圧を印加するためのバイアス
電源である。該型母材148の下方にはグロー放電発生用
のコイル150が配置されており、151はその高周波電源で
あり、152は整合回路である。上記真空槽140内の下部に
はカソード電極154が配置されており、該電極上にはタ
ンタルターゲット156が配置される。157は上記カソード
電極154に対し電圧を印加するための電源である。158は
上記タンタルターゲット156の方に向けてアルゴンガス
を供給するためのパイプであり、また160は上記型母材1
48の方に向けて炭化水素ガス(メタン及びアセチレン)
を供給するためのパイプである。In FIG. 6, 140 is a vacuum chamber. An exhaust port 142 is connected to the vacuum chamber, and the exhaust port is connected to a decompression source (not shown). A heater 144 is arranged above the vacuum chamber 140, and 145 is its power source. A die base material support 146 is disposed below the heater 144, and the die base material 148 is supported on the support with the molding surface facing downward. 149 is a bias power source for applying a bias voltage to the die base material. A coil 150 for glow discharge generation is arranged below the die base material 148, 151 is a high frequency power source thereof, and 152 is a matching circuit. A cathode electrode 154 is arranged in the lower portion of the vacuum chamber 140, and a tantalum target 156 is arranged on the electrode. 157 is a power source for applying a voltage to the cathode electrode 154. 158 is a pipe for supplying argon gas toward the tantalum target 156, and 160 is the mold base material 1
Towards 48 toward hydrocarbon gas (methane and acetylene)
Is a pipe for supplying.
炭化タンタル層の形成時には、所定の精度に仕上げられ
た型母材148を有機溶剤で洗浄した後に型母材支持体146
により支持する。次に、真空槽140内を所定の真空度ま
で排気し、パイプ158からアルゴンガスを導入し、高周
波電源によりコイル150に高周波電圧を印加してグロー
放電を発生させ、更にバイアス電源149により型母材148
に負の電圧を印加して、アルゴンイオンによる型母材14
8のスパッタクリーニングを行なう。その後、電源157に
よりカソード電極154に高周波または直流の電圧を印加
して該タンタルターゲット156の近傍にアルゴンのグロ
ー放電を発生させて、タンタルターゲットにアルゴンイ
オンの衝撃を与え、同時にパイプ160から炭化水素ガス
(メタン及びアセチレン)を導入し、電源151によりコ
イル150に高周波電圧を印加して炭化水素プラズマを形
成し、バイアス電源149により型母材148に負のバイアス
電圧を印加して、上記炭化水素プラズマ中の炭素イオン
を型母材148の方へと引き込むことにより、タンタルの
反応性スパッタリングを行なうことができる。これによ
り、型母材148の表面に炭化タンタル層が形成される。At the time of forming the tantalum carbide layer, the mold base material 148 finished to a predetermined accuracy is washed with an organic solvent and then the mold base material support 146.
Supported by. Next, the vacuum chamber 140 is evacuated to a predetermined degree of vacuum, an argon gas is introduced from a pipe 158, a high frequency voltage is applied to the coil 150 by a high frequency power source to generate glow discharge, and a mold power source is generated by a bias power source 149. Material 148
Negative voltage is applied to the mold base material 14
Perform 8 sputter cleaning. After that, a high-frequency or direct-current voltage is applied to the cathode electrode 154 by the power source 157 to generate a glow discharge of argon in the vicinity of the tantalum target 156, and the tantalum target is bombarded with argon ions, and at the same time, hydrocarbons are discharged from the pipe 160. A gas (methane and acetylene) is introduced, a high frequency voltage is applied to the coil 150 by the power supply 151 to form a hydrocarbon plasma, and a negative bias voltage is applied to the mold base material 148 by the bias power supply 149 to generate the above hydrocarbons. Reactive sputtering of tantalum can be performed by drawing the carbon ions in the plasma toward the mold base material 148. As a result, a tantalum carbide layer is formed on the surface of the mold base material 148.
該炭化タンタル層中の炭素とタンタルとの比率は、成膜
条件を適宜設定することにより所望の値とすることがで
きる。該比率に大きく影響する成膜条件としては、真空
槽140内の真空度、アルゴンガスの圧力及び炭化水素ガ
スの圧力、及び電源145,149,151,157の電圧等がある。The ratio of carbon to tantalum in the tantalum carbide layer can be set to a desired value by appropriately setting film forming conditions. The film forming conditions that greatly affect the ratio include the degree of vacuum in the vacuum chamber 140, the pressure of the argon gas and the pressure of the hydrocarbon gas, the voltage of the power supplies 145, 149, 151, 157, and the like.
以上の様な反応性スパッタリング法によれば、型母材近
傍に炭化水素ガスを供給して炭化水素ガスプラズマを形
成するので、任意の炭素/タンタル比率の炭化タンタル
層を容易に形成することができる。According to the reactive sputtering method as described above, a hydrocarbon gas is supplied in the vicinity of the die base material to form a hydrocarbon gas plasma, so that a tantalum carbide layer having an arbitrary carbon / tantalum ratio can be easily formed. it can.
この様な反応性スパッタリング法を用いて、上記No.1と
同様の超硬合金製母材の成形面に炭素含有率50原子%で
タンタル含有率50原子%の炭化タンタル層を形成した型
部材(No.7)を得た。Using such a reactive sputtering method, a mold member in which a tantalum carbide layer having a carbon content of 50 atomic% and a tantalum content of 50 atomic% is formed on the forming surface of a cemented carbide base material similar to No. 1 above. (No.7) was obtained.
該No.7を用いて、上記第5図に関し説明したと同様にし
て、連続12000回のプレス成形を行なった。そして、上
記No.1についても更に累計12000回までのプレス成形を
行なった。この際の型部材の成形面の表面粗さ及び成形
された光学素子の光学面の表面粗さについて第4表に示
す。Using No. 7, press molding was continuously performed 12000 times in the same manner as described with reference to FIG. Then, with respect to No. 1 described above, press molding was further performed up to a total of 12000 times. Table 4 shows the surface roughness of the molding surface of the mold member and the surface roughness of the optical surface of the molded optical element at this time.
第4表から、12000回のプレス後においてはNo.7の型部
材の方がNo.1の型部材よりも若干優れていることが分
る。 From Table 4, it can be seen that the No. 7 mold member is slightly better than the No. 1 mold member after 12000 presses.
製造及び成形の実施例2: 超硬合金[WC(90%)+Co(10%)]及び焼結SiCを母
材材料として型母材を作り、該母材の成形面にタンタル
層及び炭化タンタル層をこの順に形成して、以下の通り
上記第2図に示される本発明による型部材を製造した。
また、比較のために、上記型母材の成形面に被覆を行な
わない型部材及び該成形面にSiC層またはTiN層を形成し
た型部材、更には該成形面に直接炭化タンタル層を形成
した型部材(これは上記実施例1のものに相当するが、
ここでは比較例としている)を製造した。製造した型部
材の一覧表を第5表に示す。尚、第5表において、No.8
及びNo.9は本発明実施例であり、No.10、No.11、No.1
2、No.13、No.14及びNo.15は比較例である。Manufacture and forming example 2: Cemented carbide [WC (90%) + Co (10%)] and sintered SiC are used as a base material to form a die base material, and a tantalum layer and tantalum carbide are formed on the base material forming surface. The layers were formed in this order to produce the mold member according to the invention shown in FIG. 2 above as follows.
For comparison, a mold member not coated on the molding surface of the mold base material, a mold member having a SiC layer or a TiN layer formed on the molding surface, and a tantalum carbide layer directly formed on the molding surface were formed. The mold member (which corresponds to that of the first embodiment,
Here, a comparative example) was manufactured. Table 5 shows a list of manufactured die members. In Table 5, No. 8
And No. 9 is an embodiment of the present invention, No. 10, No. 11, No. 1
2, No. 13, No. 14 and No. 15 are comparative examples.
これら型部材の製造は以下の様にして行なわれた。 The mold members were manufactured as follows.
先ず、型母材材料を切削加工し、次いで成形光学素子の
機能面(光学面)に対応する成形面を所望の表面精度に
加工した。型母材の成形面は凹面であり、先ずダイヤモ
ンド砥石による研削で所望の曲率に加工し、次いで粒径
1μmのダイヤモンドパウダーを用いた研摩を行ない、
ニュートンリング1本程度の表面形状精度及びRmax0.02
μm程度の表面粗さ精度に仕上げた。First, the mold base material was cut, and then the molding surface corresponding to the functional surface (optical surface) of the molding optical element was processed to a desired surface accuracy. The molding surface of the die base material is a concave surface. First, it is processed into a desired curvature by grinding with a diamond grindstone, and then it is polished with a diamond powder having a particle diameter of 1 μm.
Surface shape accuracy of one Newton ring and Rmax 0.02
The surface roughness accuracy was about μm.
次に、上記N.o8及びNo.9については、蒸着法及びBunsha
h法による活性化反応蒸着法により型母材の成形面上に
タンタル層及び炭化タンタル層をこの順に形成した。Next, regarding N.o8 and No. 9 above, the vapor deposition method and Bunsha
A tantalum layer and a tantalum carbide layer were formed in this order on the molding surface of the die base material by the activated reaction vapor deposition method by the h method.
タンタル層及び炭化タンタル層の形成は次の様にして行
なった。The tantalum layer and the tantalum carbide layer were formed as follows.
上記の様にして得られた型母材を有機溶剤で洗浄し、真
空槽内にセットした。次に、該真空槽内を約1×10-5To
rr以下に減圧し、同時に型母材を300℃程度に加熱し
た。次いで、金属タンタルを電子銃で蒸発させた。これ
により、蒸発タンタルが母材表面上に堆積しタンタル層
が形成された。該タンタル層の厚さは約0.2μmであっ
た。続いて金属タンタルを蒸発させながら、反応ガスと
して炭化水素ガス(メタン及びアセチレン)を3×10-4
〜8×10-4Torr導入し、イオン化電圧50V程度を印加し
た。これにより、蒸発タンタルと炭素とが反応して上記
タンタル層上に堆積し炭化タンタル層が形成された。得
られた炭化タンタル層のタンタル含有率は50原子%であ
った。また、該炭化タンタル層の厚さは約1μmであっ
た。The mold base material obtained as described above was washed with an organic solvent and set in a vacuum chamber. Next, the inside of the vacuum chamber is about 1 × 10 −5 To
The pressure was reduced to rr or less, and at the same time, the die base material was heated to about 300 ° C. The metal tantalum was then evaporated with an electron gun. As a result, evaporated tantalum was deposited on the surface of the base material and a tantalum layer was formed. The thickness of the tantalum layer was about 0.2 μm. Subsequently, while evaporating the metal tantalum, a hydrocarbon gas (methane and acetylene) was added as a reaction gas at 3 × 10 −4.
˜8 × 10 −4 Torr was introduced, and an ionization voltage of about 50 V was applied. As a result, the evaporated tantalum and carbon reacted to deposit on the tantalum layer to form a tantalum carbide layer. The tantalum content of the obtained tantalum carbide layer was 50 atomic%. The thickness of the tantalum carbide layer was about 1 μm.
上記No.13,No.14及びNo.15については、上記No.8及びN
o.9の場合と同様にしてBunshah法による活性化反応蒸着
法により型母材の成形面上にTiN層または炭化タンタル
層を形成した。得られたTiN層または炭化タンタル層の
厚さはいづれも約1μmであった。For No. 13, No. 14 and No. 15 above, No. 8 and N above
As in the case of o.9, a TiN layer or a tantalum carbide layer was formed on the molding surface of the mold base material by the activated reaction vapor deposition method by the Bunshah method. The thickness of the obtained TiN layer or tantalum carbide layer was about 1 μm in each case.
また、上記No.12については、通常のスパッタリング法
により母材の成形面上にSiC層を形成した。得られたSiC
層の厚さは約1μmであった。For No. 12, the SiC layer was formed on the molding surface of the base material by the usual sputtering method. Obtained SiC
The layer thickness was about 1 μm.
次に、以上の様にして製造された型部材を用いて、上記
製造及び成形の実施例1と同様にして光学ガラスのプレ
ス成形を行なった。Next, using the mold member manufactured as described above, press molding of optical glass was performed in the same manner as in Example 1 of the above manufacturing and molding.
プレス成形の前後における型部材30,32の成形面の表面
粗さ及び成形された光学素子の光学面の表面粗さ、なら
びに成形光学素子と型部材30,32との離型性について第
6表に示す。Surface Roughness of Molding Surfaces of Mold Members 30, 32 Before and After Press Molding, Surface Roughness of Optical Surface of Molded Optical Element, and Releasability between Molding Optical Element and Mold Members 30, 32 Table 6 Shown in.
次に、融着発生のないNo.8、No.9、No.10、No.13、No.1
4及びNo.15について、同一型部材を用いて連続10000回
のプレス成形を行なった。この際の型部材30,32の成形
面の表面粗さ及び成形された光学素子の光学面の表面粗
さについて第7表に示す。 Next, No.8, No.9, No.10, No.13, No.1 without fusion
For No. 4 and No. 15, press molding was performed 10,000 times continuously using the same mold member. Table 7 shows the surface roughness of the molding surface of the mold members 30 and 32 and the surface roughness of the optical surface of the molded optical element at this time.
以上の様に、本発明実施例においては、繰返しプレス成
形に使用しても良好な表面精度を十分に維持でき、融着
を生ずることなく良好な表面精度の光学素子が成形でき
た。 As described above, in the examples of the present invention, good surface accuracy could be sufficiently maintained even when used for repeated press molding, and an optical element having good surface accuracy could be formed without causing fusion.
上記10000回のプレス成形で表面粗さが良好であったNo.
8,No.9,No.14,No.15について同一型部材を用いて更に連
続20000回までのプレス成形を試みたところ、No.14,No.
15はいずれも14000回に到達するまでに被覆層が剥離し
たが、No.8,No.9はいづれも20000回まで被覆層の剥離を
生ずることがなく且つ型部材及び光学素子の双方とも表
面粗さはそれ程劣化しなかった。The surface roughness was good in the above-mentioned 10,000 times of press molding.
No.14, No.14, No.15, No.14, No.14, and No.15 were tried by using the same mold member and press molding up to 20000 times continuously.
Although the coating layer peeled off by 15 times in all reaching 14000 times, no peeling of the coating layer occurred in any of No. 8 and No. 9 times up to 20000 times and both the mold member and the optical element had a surface. The roughness did not deteriorate so much.
上記実施例ではタンタル層及び炭化タンタル層の形成方
法として蒸着法及びBunshah法による活性化反応蒸着法
が用いられているが、タンタル層及び炭化タンタル層は
その他の方法たとえばスパッタリング法及び反応性スパ
ッタリング法を用いて形成することもできる。この方法
は上記第6図の装置を用いて行なうことができる。In the above embodiment, the vapor deposition method and the activated reactive vapor deposition method by the Bunshah method are used as the method for forming the tantalum layer and the tantalum carbide layer, but the tantalum layer and the tantalum carbide layer are other methods such as the sputtering method and the reactive sputtering method. It can also be formed by using. This method can be performed using the apparatus shown in FIG.
タンタル層及び炭化タンタル層の形成時には、所定の精
度に仕上げられた型母材148を有機溶剤で洗浄した後に
型母材支持体146により支持する。次に、真空槽140内を
所定の真空度まで排気し、パイプ158からアルゴンガス
を導入し、高周波電源によりコイル150に高周波電圧を
印加してグロー放電を発生させ、更にバイアス電源149
により型母材148に負の電圧を印加して、アルゴンイオ
ンによる型母材148のスパッタクリーニングを行なう。
その後、電源157によりカソード電極154に高周波または
直流の電圧を印加して該タンタルターゲット156の近傍
にアルゴンのグロー放電を発生させて、タンタルターゲ
ットにアルゴンイオンの衝撃を与え、バイアス電源149
により型母材148に負のバイアス電圧を印加して、タン
タルのスパッタリングを行なうことができる。これによ
り、型母材148の表面にタンタル層が形成される。続い
て、更にパイプ160から炭化水素ガス(メタン及びアセ
チレン)を導入し、電源151によりコイル150に高周波電
圧を印加して炭化水素プラズマを形成し、該プラズマ中
の炭素イオンを型母材148の方へと引き込むことによ
り、タンタルの反応性スパッタリングを行なうことがで
きる。これにより、上記タンタル層上に炭化タンタル層
が形成される。When forming the tantalum layer and the tantalum carbide layer, the mold base material 148 finished to a predetermined accuracy is washed with an organic solvent and then supported by the mold base material support 146. Next, the vacuum chamber 140 is evacuated to a predetermined degree of vacuum, argon gas is introduced from a pipe 158, a high frequency voltage is applied to the coil 150 by a high frequency power source to generate glow discharge, and further a bias power source 149.
Thus, a negative voltage is applied to the mold base material 148 to perform sputter cleaning of the mold base material 148 with argon ions.
After that, a high-frequency or direct-current voltage is applied to the cathode electrode 154 by the power source 157 to generate a glow discharge of argon in the vicinity of the tantalum target 156, and the tantalum target is bombarded with argon ions to generate a bias power source 149.
Thus, a negative bias voltage can be applied to the mold base material 148 to perform tantalum sputtering. As a result, a tantalum layer is formed on the surface of the mold base material 148. Subsequently, a hydrocarbon gas (methane and acetylene) is further introduced from a pipe 160, a high frequency voltage is applied to the coil 150 by a power supply 151 to form a hydrocarbon plasma, and carbon ions in the plasma are generated in the mold base material 148. Reactive sputtering of tantalum can be performed by pulling it in the direction. Thereby, a tantalum carbide layer is formed on the tantalum layer.
該炭化タンタル層中の炭素とタンタルとの比率は、成膜
条件を適宜設定することにより所望の値とすることがで
きる。該比率に大きく影響する成膜条件としては、真空
槽140内の真空度、アルゴンガスの圧力及び炭化水素ガ
スの圧力、及び電源145,149,151,157の電圧等がある。The ratio of carbon to tantalum in the tantalum carbide layer can be set to a desired value by appropriately setting film forming conditions. The film forming conditions that greatly affect the ratio include the degree of vacuum in the vacuum chamber 140, the pressure of the argon gas and the pressure of the hydrocarbon gas, the voltage of the power supplies 145, 149, 151, 157, and the like.
以上の様な反応性スパッタリング法によれば、型母材近
傍に炭化水素ガスを供給して炭化水素ガスプラズマを形
成するので、任意の炭素/タンタル比率の炭化タンタル
層を容易に形成することができる。According to the reactive sputtering method as described above, a hydrocarbon gas is supplied in the vicinity of the die base material to form a hydrocarbon gas plasma, so that a tantalum carbide layer having an arbitrary carbon / tantalum ratio can be easily formed. it can.
この様な反応性スパッタリング法を用いて、それぞれ上
記No.8,No.9と同様の母材、タンタル層及び炭化タンタ
ル層を有する型部材(No.16,No.17)を得た。尚、この
時得られた炭化タンタル層のタンタル含有率は50原子%
であった。Using such a reactive sputtering method, mold members (No. 16, No. 17) having a base material, a tantalum layer and a tantalum carbide layer similar to those of Nos. 8 and 9 were obtained. The tantalum content of the tantalum carbide layer obtained at this time was 50 atom%.
Met.
該No.16,No.17を用いて、上記第5図に関し説明したと
同様にして、連続20000回のプレス成形を行なったとこ
ろ、タンタル層及び炭化タンタル層の剥離は生じなかっ
た。また、型部材及び光学素子の双方とも表面粗さはそ
れ程劣化しなかった。When No. 16 and No. 17 were subjected to continuous press molding for 20000 times in the same manner as described with reference to FIG. 5, no separation of the tantalum layer and the tantalum carbide layer occurred. The surface roughness of both the mold member and the optical element did not deteriorate so much.
製造及び成形の実施例3: 超硬合金[WC(90%)+Co(10%)]及び焼結SiCを母
材材料として型母材を作り、該母材の成形面に厚さ方向
に上記第4図(c)の組成分布を有する炭化タンタル層
を形成して、以下の通り上記第3図に示される本発明に
よる型部材を製造した。また、比較のために、上記型母
材の成形面に被覆を行なわない型部材及び該成形面にSi
C層またはTiN層を形成した型部材、更には該成形面に厚
さ方向に組成が均一の炭化タンタル層を形成した型部材
(これは上記実施例1のものに相当するが、ここでは比
較例としている)を製造した。製造した型部材の一覧表
を第8表に示す。尚、第8表において、No.18及びNo.19
は本発明実施例であり、No.20、No.21、No.22、No.23、
No.24及びNo.25は比較例である。Manufacture and molding example 3: A mold base material is made using cemented carbide [WC (90%) + Co (10%)] and sintered SiC as a base material, and the above is formed in the thickness direction on the forming surface of the base material. A tantalum carbide layer having the composition distribution shown in FIG. 4 (c) was formed to manufacture the mold member according to the present invention shown in FIG. 3 as described below. For comparison, the molding surface of the above-mentioned mold base material is not covered and the molding surface is covered with Si.
A mold member having a C layer or a TiN layer formed thereon, and further, a mold member having a tantalum carbide layer having a uniform composition in the thickness direction formed on the molding surface (which corresponds to that of Example 1 above, but here is a comparison. Manufactured by way of example). Table 8 shows a list of manufactured die members. In Table 8, No. 18 and No. 19
Is an embodiment of the present invention, No. 20, No. 21, No. 22, No. 23,
No. 24 and No. 25 are comparative examples.
これら型部材の製造は以下の様にして行なわれた。 The mold members were manufactured as follows.
先ず、型母材材料を切削加工し、次いで成形光学素子の
機能面(光学面)に対応する成形面を所望の表面精度に
加工した。型母材の成形面は凹面であり、先ずダイヤモ
ンド砥石による研削で所望の曲率に加工し、次いで粒径
1μmのダイヤモンドパウダーを用いた研摩を行ない、
ニュートンリング1本程度の表面形状精度及びRmax0.02
μm程度の表面粗さ精度に仕上げた。First, the mold base material was cut, and then the molding surface corresponding to the functional surface (optical surface) of the molding optical element was processed to a desired surface accuracy. The molding surface of the die base material is a concave surface. First, it is processed into a desired curvature by grinding with a diamond grindstone, and then it is polished with a diamond powder having a particle diameter of 1 μm.
Surface shape accuracy of one Newton ring and Rmax 0.02
The surface roughness accuracy was about μm.
次に、上記No.18及びNo.19については、Bunshah法によ
る活性化反応蒸着法により型母材の成形面上に炭化タン
タル層を形成した。Next, with respect to No. 18 and No. 19, a tantalum carbide layer was formed on the molding surface of the mold base material by the activated reaction vapor deposition method by the Bunshah method.
炭化タンタル層の形成は次の様にして行なった。The tantalum carbide layer was formed as follows.
上記の様にして得られた型母材を有機溶剤で洗浄し、真
空槽内にセットした。次に、該真空槽内を約1×10-5To
rr以下に減圧し、同時に型母材を300℃程度に加熱し
た。次いで、反応ガスとして炭化水素ガス(メタン及び
アセチレン)を導入し、イオン化電圧50V程度を印加し
ながら金属タンタルを電子銃で蒸発させた。この際、炭
化水素ガス(メタン及びアセチレン)を3×10-4から8
×10-4Torrまで徐々に増加させ、同時に電子銃の調節に
より金属タンタル蒸発量を徐々に少なくした。これによ
り、蒸発タンタルと炭素とが反応して型母材表面上に堆
積し炭化タンタル層が形成された。得られた炭化タンタ
ル層の厚さ方向のタンタル含有率分布は上記第4図
(c)の通りであった。また、該炭化タンタル層の厚さ
は約1μmであった。The mold base material obtained as described above was washed with an organic solvent and set in a vacuum chamber. Next, the inside of the vacuum chamber is about 1 × 10 −5 To
The pressure was reduced to rr or less, and at the same time, the die base material was heated to about 300 ° C. Then, a hydrocarbon gas (methane and acetylene) was introduced as a reaction gas, and metal tantalum was evaporated by an electron gun while applying an ionization voltage of about 50V. At this time, the hydrocarbon gas (methane and acetylene) was changed from 3 × 10 -4 to 8
It was gradually increased to × 10 -4 Torr, and at the same time, the evaporation amount of metal tantalum was gradually decreased by adjusting the electron gun. As a result, the evaporated tantalum and carbon reacted to be deposited on the surface of the die base material to form a tantalum carbide layer. The tantalum content distribution in the thickness direction of the obtained tantalum carbide layer was as shown in FIG. 4 (c). The thickness of the tantalum carbide layer was about 1 μm.
上記No.24及びNo.25については、炭化水素ガス導入量及
び電子銃を一定の条件に維持することを除いて、それぞ
れ上記No.18及びNo.19の場合と同様にして炭化タンタル
層を形成した。得られた炭化タンタル層のタンタル含有
率は50原子%であった。また、該炭化タンタル層の厚さ
はいづれも約1μmであった。Regarding No. 24 and No. 25, except for maintaining the hydrocarbon gas introduction amount and the electron gun under constant conditions, the tantalum carbide layer was formed in the same manner as in No. 18 and No. 19, respectively. Formed. The tantalum content of the obtained tantalum carbide layer was 50 atomic%. The thickness of each tantalum carbide layer was about 1 μm.
上記No.23については、上記No.24及びNo.25の場合と同
様にしてBunshah法による活性化反応蒸着法により型母
材の成形面上にTiN層を形成した。得られたTiN層の厚さ
は約1μmであった。For No. 23, a TiN layer was formed on the molding surface of the mold base material by the activated reactive vapor deposition method by the Bunshah method in the same manner as No. 24 and No. 25. The thickness of the obtained TiN layer was about 1 μm.
また、上記No.22については、通常のスパッタリング法
により母材の成形面上にSiC層を形成した。得られたSiC
層の厚さは約1μmであった。For No. 22, the SiC layer was formed on the molding surface of the base material by the usual sputtering method. Obtained SiC
The layer thickness was about 1 μm.
次に、以上の様にして製造された型部材を用いて、上記
製造及び成形の実施例1と同様にして光学ガラスのプレ
ス成形を行なった。Next, using the mold member manufactured as described above, press molding of optical glass was performed in the same manner as in Example 1 of the above manufacturing and molding.
以上の様なプレス成形の前後における型部材30,32の成
形面の表面粗さ及び成形された光学素子の光学面の表面
粗さ、ならびに成形光学素子と型部材30,32との離型性
について第9表に示す。The surface roughness of the molding surface of the mold members 30 and 32 before and after the above-described press molding, the surface roughness of the optical surface of the molded optical element, and the releasability between the molding optical element and the mold members 30 and 32. Is shown in Table 9.
次に、融着発生のないNo.18、No.19、No.20、No.23、N
o.24及びNo.25について、同一型部材を用いて連続10000
回のプレス成形を行なった。この際の型部材30,32の成
形面の表面粗さ及び成形された光学素子の光学面の表面
粗さについて第10表に示す。 Next, No.18, No.19, No.20, No.23, N without fusion occurrence
For o.24 and No.25, continuous 10000 using the same mold member
Press molding was performed once. Table 10 shows the surface roughness of the molding surface of the mold members 30 and 32 and the surface roughness of the optical surface of the molded optical element at this time.
以上の様に、本発明実施例においては、繰返しプレス成
形に使用しても良好な表面精度を十分に維持でき、融着
を生ずることなく良好な表面精度の光学素子が成形でき
た。 As described above, in the examples of the present invention, good surface accuracy could be sufficiently maintained even when used for repeated press molding, and an optical element having good surface accuracy could be formed without causing fusion.
上記10000回のプレス成形で表面粗さが良好であったNo.
18,No.19,No.24,No.25について同一型部材を用いて更に
連続20000回までのプレス成形を試みたところ、No.24,N
o.25はいずれも14000回に到達するまでに被覆層が剥離
したが、No.18,No.19はいづれも20000回まで被覆層の剥
離を生ずることがなく且つ型部材及び光学素子の双方と
も表面粗さはそれ程劣化しなかった。The surface roughness was good in the above-mentioned 10,000 times of press molding.
For No. 18, No. 24, No. 24, No. 24, No. 24, No. 25
In o.25, the coating layer peeled off by 14,000 times in both cases, but in No. 18 and No. 19, neither peeling of the coating layer occurred up to 20000 times and both the mold member and the optical element. The surface roughness did not deteriorate so much.
上記実施例では炭化タンタル層の形成方法としてBunsha
h法による活性化反応蒸着法が用いられているが、炭化
タンタル層はその他の方法たとえば反応性スパッタリン
グ法を用いて形成することもできる。この方法は上記第
6図の装置を用いて上記製造及び成形の実施例1と同様
にして行なうことができる。In the above embodiment, Bunsha is used as the method for forming the tantalum carbide layer.
Although the activated reactive vapor deposition method based on the h method is used, the tantalum carbide layer can also be formed using another method, for example, a reactive sputtering method. This method can be carried out by using the apparatus shown in FIG.
その際、炭化タンタル層中の炭素とタンタルとの比率
は、成膜条件を適宜設定するにより所望の値とすること
ができる。該比率に大きく影響する成膜条件としては、
真空槽140内の真空度、アルゴンガスの圧力及び炭化水
素ガスの圧力、及び電源145,149,151,157の電圧等があ
る。これら成膜条件を適宜変化させながら成膜を行なう
ことにより、厚さ方向に組成分布が変化する炭化タンタ
ル層を形成することができる。At that time, the ratio of carbon to tantalum in the tantalum carbide layer can be set to a desired value by appropriately setting the film forming conditions. The film forming conditions that greatly affect the ratio are:
There are the degree of vacuum in the vacuum chamber 140, the pressure of the argon gas and the pressure of the hydrocarbon gas, the voltage of the power supplies 145, 149, 151, 157, and the like. By performing film formation while appropriately changing these film formation conditions, it is possible to form a tantalum carbide layer whose composition distribution changes in the thickness direction.
以上の様な反応性スパッタリング法によれば、型母材近
傍に炭化水素ガスを供給して炭化水素プラズマを形成す
るので、任意の炭素/タンタル比率分布の炭化タンタル
層を容易に形成することができる。According to the reactive sputtering method as described above, a hydrocarbon gas is supplied in the vicinity of the die base material to form a hydrocarbon plasma, so that a tantalum carbide layer having an arbitrary carbon / tantalum ratio distribution can be easily formed. it can.
上記実施例では成形される光学ガラスとしてフリント系
のものが用いられているが、本発明の型部材によればそ
の他のクラウン系等のガラスについても同様に良好な精
度での成形が可能である。Although the flint type optical glass is used as the optical glass to be formed in the above-mentioned examples, the mold member of the present invention can also form other crown type glasses with good accuracy in the same manner. .
上記実施例では、PVD法やCVD法で形成された炭化タンタ
ル層をそのまま用いているが、該方法により炭化タンタ
ル層を比較的厚く形成しておき、その後表面を鏡面研摩
した上で用いることもできる。また、多数回のプレスに
より表面に欠陥が生じた場合にも、この様な研摩により
良好な表面を再生することができる。In the above example, the tantalum carbide layer formed by the PVD method or the CVD method is used as it is, but the tantalum carbide layer may be formed relatively thick by the method, and then the surface may be mirror-polished before use. it can. Further, even when a defect is generated on the surface by a large number of presses, such polishing can regenerate a good surface.
[発明の効果] 以上の様な本発明によれば、成形面が炭化タンタル層で
被覆されているので、繰返しプレス成形に際し精度劣化
が少なく、更に特に高温での使用においてもガラスとの
融着を生ずることのない長寿命の光学素子成形用型部材
が提供される。[Effects of the Invention] According to the present invention as described above, since the molding surface is covered with the tantalum carbide layer, accuracy deterioration is less likely to occur during repeated press molding, and fusion bonding with glass is achieved even when used at high temperatures. Provided is a long-life optical element molding die member that does not cause
更に、炭化タンタルのヌープ硬さHkはたとえば2900であ
り、ヌープ硬さ2000のTiNに比較し高硬度であるため傷
が付きにくく、このため使用時においてクリーニングを
繰返しても傷付きにくく、それ故に良好な表面精度の光
学素子を長期にわたって製造することができる。Furthermore, the Knoop hardness Hk of tantalum carbide is, for example, 2900, which is harder to be scratched because it has a higher hardness than TiN having a Knoop hardness of 2000. An optical element with good surface accuracy can be manufactured for a long period of time.
また、本発明型部材は、型母材として加工性の良好なも
のを選択することができるので、製造が容易である。In addition, the mold member of the present invention can be manufactured easily because it can be selected as a mold base material having good workability.
更に、本発明によれば、炭化タンタル層の下層としてタ
ンタル層を設けることにより、被覆層の内部応力が少な
く且つ被覆層と型母材との接合力が大きく従って耐久性
の良好な型母材が得られる。Further, according to the present invention, by providing the tantalum layer as the lower layer of the tantalum carbide layer, the internal stress of the coating layer is small, and the bonding force between the coating layer and the die base material is large, and therefore the die base material with good durability is provided. Is obtained.
更に、本発明によれば、炭化タンタル層の組成を厚さ方
向に変化させて型母材側を高タンタル含有率とすること
により、被覆層の内部応力が少なく且つ被覆層と型母材
との接合力が大きく従って耐久性の良好な型母材が得ら
れる。Furthermore, according to the present invention, by changing the composition of the tantalum carbide layer in the thickness direction so that the mold base material side has a high tantalum content, the internal stress of the coating layer is small and the coating layer and the mold base material are Therefore, a die base material having a high joining strength and having a good durability can be obtained.
第1図〜第3図は本発明による型部材を示す概略断面図
である。 第4図(a)〜(i)は炭化タンタル層の厚さ方向に関
するタンタル含有率分布を示すグラフである。 第5図は光学素子のプレス成形に用いられる装置の断面
図である。 第6図は本発明による型部材の製造に使用される装置を
示す図である。 30,32:型部材、130:型母材、131:タンタル層、132,13
2′:炭化タンタル層、148:型母材。1 to 3 are schematic sectional views showing a mold member according to the present invention. FIGS. 4A to 4I are graphs showing the tantalum content distribution in the thickness direction of the tantalum carbide layer. FIG. 5 is a sectional view of an apparatus used for press-molding an optical element. FIG. 6 is a view showing an apparatus used for manufacturing the mold member according to the present invention. 30,32: Mold member, 130: Mold base material, 131: Tantalum layer, 132, 13
2 ': tantalum carbide layer, 148: type base material.
Claims (7)
れていることを特徴とする、光学素子成形用型部材。1. A mold member for molding an optical element, characterized in that at least a molding surface is covered with tantalum carbide.
れており、該炭化タンタル被覆層の下層としてタンタル
層が設けられていることを特徴とする、光学素子成形用
型部材。2. An optical element molding die member, wherein at least a molding surface is coated with tantalum carbide, and a tantalum layer is provided as a lower layer of the tantalum carbide coating layer.
%である、請求項1または2に記載の光学素子成形用型
部材。3. The optical element molding die member according to claim 1, wherein the tantalum carbide has a tantalum content of 20 to 80 atom%.
れており、該炭化タンタル被覆層が厚さ方向に関し組成
が変化していることを特徴とする、光学素子成形用型部
材。4. An optical element molding die member, characterized in that at least the molding surface is coated with tantalum carbide, and the composition of the tantalum carbide coating layer changes in the thickness direction.
と次第にタンタル含有率が高くなる組成を有する、請求
項4に記載の光学素子成形用型部材。5. The optical element molding die member according to claim 4, wherein the tantalum carbide coating layer has a composition in which the tantalum content gradually increases from the surface to the die base material side.
いてタンタル含有率45〜100原子%である、請求項4に
記載の光学素子成形用型部材。6. The optical element molding die member according to claim 4, wherein the tantalum carbide coating layer has a tantalum content of 45 to 100 atom% at the interface with the die base material.
ル含有率20〜80原子%である、請求項4に記載の光学素
子成形用型部材。7. The optical element molding die member according to claim 4, wherein the tantalum carbide coating layer has a tantalum content of 20 to 80 atom% on the surface.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP14284788A JPH0725559B2 (en) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | Mold for optical element molding |
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|---|---|---|---|
| JP14284788A JPH0725559B2 (en) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | Mold for optical element molding |
Publications (2)
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| JPH01313336A JPH01313336A (en) | 1989-12-18 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725559B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111423100A (en) * | 2020-04-01 | 2020-07-17 | 北京理工大学 | Method for carrying out rapid heating and imprinting on surface of micro-nano structure by using tantalum coating |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP14284788A patent/JPH0725559B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111423100A (en) * | 2020-04-01 | 2020-07-17 | 北京理工大学 | Method for carrying out rapid heating and imprinting on surface of micro-nano structure by using tantalum coating |
| CN111423100B (en) * | 2020-04-01 | 2021-07-23 | 北京理工大学 | A method for rapid thermal imprinting on the surface of micro-nano structure using tantalum coating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01313336A (en) | 1989-12-18 |
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