(57)【要約】【課題】  ガラス材のような絶縁性材料の場合は、イオンの衝撃の効果が得られないため膜と型母材の密着性が低下したり、型母材がチャージアップして異常放電が発生して表面の荒れが発生する問題点があった。【解決手段】  ハイブリッド型、及びその製造方法で、ガラス面より、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、ＳｉＣ層、硬質炭素膜を順次積層した構成とする。  硬質炭素膜とハイブリッド型母材との密着力を改善する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材の一部に光学素子を成形するためのガラスよりなる転写面を有する成形用型で、
ＳｉＯ２を含むガラスよりなる転写面に硬質炭素膜を形成する光学素子成形用型の製造方法において、ガラス面より、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、ＳｉＣ層、硬質炭素膜を順次積層したことを特徴とする光学素子成形用型材の製造方法。
【請求項２】
ＳｉＯＸＣＹ層が、表面側方向に、Ｘの値が徐々に２から０に減少し、Ｙの値が徐々に０から１へ増加している傾斜層であることを特徴とする請求項１記載の光学素子成形用型材の製造方法。
【請求項３】
スパッタ法によりＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、ＳｉＣ層を形成することを特徴とする請求項１及び２記載の光学素子成形用型材の製造方法。
【請求項４】
イオンプレーティング法によりＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、ＳｉＣ層を形成することを特徴とする請求項１及び２記載の光学素子成形用型材の製造方法。
【請求項５】
イオンビーム蒸着法またはイオンプレーティング法により硬質炭素膜を形成することを特徴とする請求項１記載の光学素子成形用型材の製造方法。
【請求項６】
母材の一部に光学素子を成形するためのガラスよりなる転写面を有する成形用型で、
ＳｉＯ２を含むガラスよりなる転写面に硬質炭素膜を形成する光学素子成形用型において、ガラス面より、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、ＳｉＣ層、硬質炭素膜が順次積層されていることを特徴とする光学素子成形用型材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、ガラス素材のプレス成形により、レンズ、プリズムなどのガラスよりなる光学素子を製造する際に使用される光学素子成形用型の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス研磨工程を必要とせず、ガラス素材のプレス成形によってレンズを製造する技術は、従来の製造において必要とされた複雑な工程をなくし、簡単かつ安価にレンズを製造することを可能とし、近年レンズのみならず、プリズム、その他のガラスよりなる光学素子の製造に使用されるようになった。
【０００３】
このような、ガラスの光学素子のプレス成形に使用される型材に要求される性質としては、硬度、耐熱性、離型性、鏡面加工性などに優れていることが挙げられる。従来、この種の型材として、金属、セラミックス、および、それらをコーティングした材料など、数多くの提案がなされている。
【０００４】
幾つかの例を挙げるならば、特開昭４９−５１１１２号公報には、１３Ｃｒマルテンサイト鋼が、特開昭５２−４５６１３号公報には、ＳｉＣ及びＳｉ3Ｎ4が、特開昭６０−２４６２３０号公報には、超硬合金に貴金属をコーティングした材料が、また、特開昭６１−１８３１３４号公報、特開昭６１−２８１０３０号公報、特開平１−３０１８６４号公報には、それぞれ、ダイヤモンド薄膜もしくはダイヤモンド状炭素膜が、特開昭６４−８３５２９号公報には、硬質炭素膜をコーティングした材料が提案されている。
【０００５】
また、特公平２−３１０１２号公報には、レンズまたは型のどちらか一方に５〜５００ｎｍの炭素膜を形成することが提案されている。更に、本発明者らによる出願の、特開平６−７２７２８号公報によれば、高イオンエネルギーの炭素イオンビームを用いて、炭素と型母材もしくは母材表面に形成した中間層を構成する、少なくとも一種類以上の元素よりなるミキシング層を形成することにより、膜の剥離およびクラックの発生を生じない型を製造する方法が記載されている。
【０００６】
次に、特開平１−３３０２２号公報には、型母材の材料としても、従来のＷＣを主成分とする超硬を研削研磨で加工するだけでなく、ガラスよりなる成形用型素材を、熱間にて成形母型で押圧成形することにより、成形母型を転写させて光学素子成形用型を得る製造方法が記載されている。また、その改良として、特開平２−１０２１３６には、熱間にて押圧成形したガラスよりなる成形用型本体と、耐熱性を有する金属またはセラミックスから成る接合体を、一体的に構成した光学素子成形用型が記載されている。
【特許文献１】特開昭４９−５１１１２号公報
【特許文献２】特開昭５２−４５６１３号公報
【特許文献３】特開昭６０−２４６２３０号公報
【特許文献４】特開昭６１−１８３１３４号公報
【特許文献５】特開昭６１−２８１０３０号公報
【特許文献６】特開平１−３０１８６４号公報
【特許文献７】特開昭６４−８３５２９号公報
【特許文献８】特公平２−３１０１２号公報
【特許文献９】特開平６−７２７２８号公報
【特許文献１０】特開平１−３３０２２号公報
【特許文献１１】特開平２−１０２１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般的にダイヤモンド状炭素膜、ａ−Ｃ：Ｈ膜、硬質炭素膜を用いた型は、型とガラスとの離型性が良く、ガラスとの融着を起こしにくいが、型と膜の密着性が一般に低く、特に、型母材がガラスの場合は、成形操作を、数十回以上繰り返して行うと、前記膜が部分的に剥離し、成形品において、十分な成形性能が得られないことがあるなど、耐久性に問題があった。
【０００８】
また、特開平６−７２７２８号公報に記載の方法は、他の光学素子成型用型の製造方法に比べて好適な方法であるが、高いイオンエネルギーの炭素イオンを用いるため、型材表面の荒れが生じる場合がある。これは、一般的用途の光学素子の場合大きな問題とならないが、高性能レンズの場合や、これらの光学素子を多数枚用いる場合に、レンズの透過率が低下したり、ハローなどが生じる場合がある。
【０００９】
上記の、膜の密着性の問題及び型材表面の荒れは、特に型母材がガラス材料のような場合に顕著である。型母材としてガラス材料を用いることは、材料費が安価であること、更に加工が容易であること等、コストダウンに非常に有用である。しかし、炭素膜の形成に炭素含有イオンが関与するためで、ガラス材のような絶縁性材料の場合は、イオンの衝撃の効果が得られないため膜と型母材の密着性が低下したり、型母材がチャージアップして異常放電が発生して表面の荒れが発生する問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
これらの問題点を解決するために本発明では、母材の一部に光学素子を成形するためのガラスよりなる転写面を有する成形用型で、ＳｉＯ２を含むガラスよりなる転写面に硬質炭素膜を形成する光学素子成形用型の製造方法において、ガラス面より、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、ＳｉＣ層、硬質炭素膜を順次積層したことを特徴とする。
【００１１】
更にＳｉＯＸＣＹ層を表面側方向に、Ｘの値が徐々に２から０に減少し、Ｙの値が徐々に０から１へ増加している傾斜層とすることが、型と硬質炭素膜の密着性の点で望ましい。
【００１２】
また、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、ＳｉＣ層はスパッタ法、イオンプレーティング法で形成することが膜厚及びＸ、Ｙの制御性の面で望ましい。
【００１３】
硬質炭素膜はイオンビーム蒸着法またはイオンプレーティング法によりを形成することが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ガラス材料よりなる型母材上に、離型層として形成される硬質炭素膜を型材に密着力良く、更に良好な表面粗さで形成することが可能となり、光学素子成形用型材を大幅なコストダウンして提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら、具体的に説明する。ここで、本発明の光学素子成形用型の模式的断面を図１に示す。図において、１１はＷＣを主成分とする超硬合金で、１２は熱間にて押圧成形したＳｉＯ２を含むガラスよりなる転写面形状を有する成形用型で、１１よりなる超硬合金と接合され、一体的に構成されている。なお、図１では、凹面が３面ある自由曲面形状のレンズ成形用型を示したが、本発明では、形状に限定されるものでなく、凹凸面レンズ成形用型、非球面レンズ成形用型、シリンドリカルレンズ成形用型などにも使用可能である。
【００１６】
本発明で用いられる転写面がＳｉＯ２を含むガラスよりなる型母材とは、超硬材料などで作成されたマスター型でプレス成形を行い、多数の型母材を高サイクルタイムで形成することが可能なガラス材料で形成された型母材で、研削研磨による型加工に比較して、加工時間が大幅に短縮できるため、加工費のコストダウンと型加工のリードタイムの短縮が達成される。
【００１７】
また、型母材は、全てがガラスで作成してあるものでも構わない。しかし、機械的強度、ネジ等の機械加工の面で、ガラスと超硬合金の一体型が望ましい。
【００１８】
１３はＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、１４はＳｉＣ層をスパッタ、ＣＶＤ、イオンプレーティング法等で順次積層したものである。
【００１９】
図２はＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層１３、ＳｉＣ層１４を形成するスパッタ成膜装置の模式断面図である。これらの形成方法は、
（１）真空チャンバー２１に型母材２２を設置し、型母材２２は回転軸２３でターゲット２４上を回転する。熱伝対２５で温度検出を行い、ハロゲンランプ等のヒーター２６で３００℃まで加熱し、チャンバー内の到達真空度を、１×１０-5Pa以下排気する。
【００２０】
（２）アルゴンガスを一定もしくは（徐々に）増加させ、酸素ガスを（徐々に）減少させて、型母材２２を回転させ、Ｓｉ金属ターゲット２４に高周波を印加して、原料をプラズマ化し、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層（傾斜層）１３を０．０１〜１μｍ形成する。
【００２１】
（３）酸素ガスを止め、アルゴンガスのみ導入し、型母材２２を回転させ、ＳｉＣターゲット２４に高周波を印加して、原料をプラズマ化し、ＳｉＣ層１４を０．０１〜１μｍ形成する。
【００２２】
このようにして得られた、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、ＳｉＣ層の積層物は、ＳｉＯ２を含むガラス上に、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層１３が積層されるためガラスとＳｉＣ層１４の密着性をあげる。更にＳｉＣ層１４は硬質炭素膜１５と密着性が良好であるため、型と硬質炭素膜の密着性が向上する。ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、ＳｉＣ層は、非晶質であるほうが平滑性に優れているため、膜の表面粗さの点から望ましいが、表面粗さが所望の範囲内であれば、結晶成分を部分的に含んでいても構わない。
【００２３】
また、これらの成膜法として、スパッタ法で説明したが、公知のＣＶＤ、イオンプレーティング法でも可能で、成膜装置も上記成膜装置に限定されるものではない。
【００２４】
１５は硬質炭素膜である。硬質炭素膜とは、基本的には非晶質であり、硬度が高く、赤外領域で透明性が高いことから、ダイヤモンド状炭素膜とも呼ばれているものである。この硬質炭素膜は、非晶質であるため、非常に平滑な表面を有しており、型母材表面に形成することにより、型母材の表面の平滑性と同様、あるいは、それ以上の平滑性を得ることができる。
【００２５】
また、硬質炭素膜は、通常、いかなる結晶性も有していないが、電子顕微鏡などで、微小領域（ｎｍオーダー）を詳細に観察すると、数ｎｍ程度の大きさの、微結晶のダイヤモンドまたはグラファイトが観察されることがある。これらの微結晶の量も、見積もるのは非常に困難であるが、全体積のせいぜい数％以下であろうと思われる。
【００２６】
なお、本発明で言うところの「硬質炭素膜」とは、ほとんど無視できる量以下の炭素結晶相（ダイヤモンド、グラファイト）のみを含有する炭素膜である。この硬質炭素膜の形成には、イオンビーム蒸着法及びイオンプレーティング法などと呼ばれる方法を用いる。上記成膜方法は、炭素源ガス、および、水素、酸素、塩素、フッ素、希ガスなどの希釈ガスを、熱フィラメントまたは高周波、更には、磁場などを印加することで、プラズマ化し、このプラズマから、電界を用いてイオンを加速して引出し、このイオンを型母材上に照射して、その成形面に硬質炭素膜を形成する方法である。
【００２７】
本発明の硬質炭素膜の形成方法では、炭素源として、種々の炭素含有ガスや液体有機化合物を気化して用いることができる。液体有機化合物としては、メタノール、エタノールなどのアルコール類、アセトンなどのケトン類、ベンゼンなどの芳香族炭化水素、ジメチルエーテルなどのエーテル類、ギ酸、酢酸などの有機酸を用いることができる。炭素含有ガスとしては、メタン、エタン、エチレン、アセチレンなどの炭化水素ガス、一酸化炭素、または、ハロゲン化炭素などを用いることができる。
【００２８】
図３は、本発明で用いることができる硬質炭素膜を形成する成膜装置を示す模式図である。３１は真空チャンバー、３２はイオン源で、不図示のバルブ、ガス流量調整器、圧力調整器、ガスボンベが接続されており、加熱されたフィラメントと電場を用いて炭素含有ガスをイオン化することができる。３３は基材ホルダーにバイアスを印加するための電源である。３４はイオンビームを模式的に示したもの、更に、３５は型材である。また、３６はガス排気口で、バルブ、ターボ分子ポンプ、ロータリーポンプ（何れも図示せず）が接続されている。また３７は基材ホルダーで型材を固定することができる。なお、本発明で用いられる成膜装置は、上記装置に何ら限定されるものではない。
【００２９】
例えば、本発明の硬質炭素膜の好適な成膜方法は、型材に負の直流パルスバイアスを印加することによって行われる。パルス的にバイアスを印加すると型材表面でのプラズマの密度が上昇し、硬質炭素膜とＳｉＣ層との界面でミキシング層が形成されて硬質炭素膜とＳｉＣ膜との密着力が大幅に向上する。負の直流パルスバイアスの電圧は、型材材料や形状により変化するが、0.5〜20ｋV程度印加する。印加する負の直流パルスバイアスは、成膜時に一定の値としても良いが、成膜開始直後に高く、成膜終了時に低くしても良い。これは、成膜開始直後に高い負の直流パルスバイアスを印加することで型母材と硬質炭素膜の密着力を高めるためで、例えば、8kV以上20kV以下の負のパルスバイアスを印加することにより炭素含有イオンが型母材に注入され硬質炭素膜と型母材の密着性が向上する。また、更に成膜終了時に低い負の直流パルスバイアスを印加するのは硬質炭素膜の平滑性を上げるためであり、例えば、1kV以上4kV以下の負のパルスバイアスを印加することにより平滑性の高い硬質炭素膜を得ることができる。具体的な例を示すと、成膜開始直後に、バイアス電圧を10kVとし、その後徐々に電圧を、7.5kV、5kV、2.5kVと下げていき、成膜を終了させる、と言うプロセスで成膜を行うことができる。
【００３０】
また、上記本発明の実施の形態では、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層及びＳｉＣ層と硬質炭素膜は、別々の装置を用いて成膜したが、これは説明をわかりやすくするためで、通常は、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、ＳｉＣ層、硬質炭素膜は同一の成膜装置で成膜途中に大気に晒すことなく連続して成膜するのが、密着性、コンタミの面で望ましい。この場合、スパッタ源とイオン源を同一チャンバーに具備する成膜装置を用いる、または、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、ＳｉＣ層を硬質炭素膜形成と同様なイオンプレーティング法で形成する、などの方法がある。ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層をイオンプレーティング法で形成する場合、原料として有機けい素化合物や炭素化合物とけい素化合物に酸素や酸素化合物を混合したものなどを用いることができる。ＳｉＣ層をイオンプレーティング法で形成する場合、原料として有機けい素化合物や炭素化合物とけい素化合物を混合したものなどを用いることができる。有機けい素化合物としては、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、テトラエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサンなどを用いることができる。炭素化合物としては、種々の炭素含有ガスや液体有機化合物を気化して用いることができる。液体有機化合物としては、メタノール、エタノールなどのアルコール類、アセトンなどのケトン類、ベンゼンなどの芳香族炭化水素、ジメチルエーテルなどのエーテル類、ギ酸、酢酸などの有機酸を用いることができる。炭素含有ガスとしては、メタン、エタン、エチレン、アセチレンなどの炭化水素ガス、一酸化炭素、または、ハロゲン化炭素などを用いることができる。けい素化合物としては、シラン、ジシラン、４フッ化珪素などを用いることができる。酸素化合物としては、酸素ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素酸化物、などを用いることができる。成膜方法としては、これらの原料ガスを、熱フィラメントまたは高周波、更には、電場、磁場などを印加しすることで、プラズマ化し、このプラズマから、電界を用いてイオンを加速して引出し、このイオンを型母材上に照射して、その成形面にＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、ＳｉＣ層を形成する。
【００３１】
次に、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
【００３２】
（実施例１）
図１は、本発明に係る光学素子成形用型の模式断面図を示すものである。
【００３３】
最初に、ＷＣを主成分とする超硬合金１１に、ＳｉＯ２を含むガラスとしてホウケイ酸ガラス（ガラス転移点＝５４０℃、軟化点＝７３０℃）１２よりなる転写面形状を有する熱間で押圧成形する。一般的な押圧成形プロセスは、下記の１〜４の工程である。
【００３４】
工程１：ＷＣを主成分とする超硬合金１１と、ＳｉＯ２を含むガラス１２を熱源により加熱する。
【００３５】
工程２：母型で１２のＳｉＯ２を含むガラスを１１のＷＣを主成分とする超硬合金に押しつけＳｉＯ２を含むガラス１２をＷＣを主成分とする超硬合金１１へ融着させる。
【００３６】
工程３：  ＳｉＯ２を含むガラス１２に母型の光学機能面を転写させる。
【００３７】
工程４：  冷却し母型とＳｉＯ２を含むガラス１２とを分離させる。
【００３８】
次に、この型母材を良く洗浄した後、図２に示すスパッタリング装置を用いて光学素子成形面側に、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層を５０ｎｍ、ＳｉＣ層を５０ｎｍずつ、図中に記載していないマスフローを介したアルゴンガス、酸素ガス導入口から図４に示した流量の模式図の様に制御することにより形成した。流量はチャンバーの大きさ、排気系の能力によって異なる。また、各層の膜厚は、光学素子形状、ガラス材質、成形条件によって異なる。
【００３９】
次に型母材を図３に示すイオンプレーティング成膜装置に設置し、イオン源を用いて硬質炭素膜１５を形成する。成膜条件は、ガス流量をアセチレン：２０ｍｌ／ｍｉｎ、水素：１０ｍｌ／ｍｉｎとし、基板温度は加熱無しで、圧力：４×１０-１Ｐａとした。また、型母材へは３３のバイアス電源を用いて直流バイアスを印加して、電圧は−２．５ｋＶとした。この成膜により約１００ｎｍの硬質炭素膜が形成された。この硬質炭素膜の平均表面粗さ（Ｒａ）を測定した所、１．６ｎｍであった。
【００４０】
次に、この光学素子成形用型材を用いて光学レンズの成形を１０００ショット行った。
【００４１】
成形ガラスは、リン酸系ガラス（Ｔｇ：３７０℃）で、成形条件は、窒素雰囲気下、プレス温度４２０℃で行った。成形中、型と成形された光学素子との離型性は良好であった。また、成形後の型表面を走査型電子顕微鏡で観察した所、膜剥離、クラックの発生、更には、ガラスの融着が認められず、良好な型表面性を有していた。また、成形ガラスレンズも、ガラスの割れが見られず、良好な表面粗さであった。
【００４２】
（実施例２〜４）
実施例１において、スパッタリング装置を用いて光学素子成形面側に、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層を４０ｎｍ、ＳｉＣ層を５０ｎｍずつ成膜する工程で、図５〜７に示した流量の模式図の様に制御することでＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層を表面側方向に、Ｘの値が徐々に２から０に減少し、Ｙの値が徐々に増加する傾斜層にする以外は同様に光学素子成形用型材を製造した。
【００４３】
次に、これら光学素子成形用型材を用いて光学レンズの成形を１５００ショット行った。
【００４４】
成形ガラスは、リン酸系ガラス（Ｔｇ：３７０℃）で、成形条件は、窒素雰囲気下、プレス温度４２０℃で行った。成形中、いずれの型も、型と成形された光学素子との離型性は良好であった。また、成形後の型表面を走査型電子顕微鏡で観察した所、いずれの型も、膜剥離、クラックの発生、更には、ガラスの融着が認められず、良好な型表面性を有していた。また、成形ガラスレンズも、ガラスの割れが見られず、良好な表面粗さであった。
【００４５】
（比較例）
実施例１において、スパッタリング装置を用いて光学素子成形面側に、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層、ＳｉＣ層を成膜せず、Ｓｉ層を５０ｎｍ成膜する以外は同様に光学素子成形用型材を製造した。
【００４６】
次に、この光学素子成形用型材を用いて実施例１と同様に光学レンズの成形を行ったが、１００ショットで微小な硬質炭素膜１６の剥離が多数発生した。
【００４７】
（実施例５）
実施例１と同様な方法で作成した型母材を、図３に示す成膜装置に設置した。
【００４８】
まず、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層及びＳｉＣ層を形成する。基体ホルダーの基体加熱機構を用いて型材を３００℃まで加熱し、ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層を３０ｎｍ、ＳｉＣ層を６０ｎｍずつ形成するため、原料ガスとしてテトラエトキシシランおよび酸素ガスを図８に示した流量の模式図の様に制御することにより形成した。イオン源で、加熱したフィラメントと電場及び磁場の印加により原料ガスを分解、イオン化し、また、型母材へ直流パルスバイアス電源を用いて基板バイアスを印加して、型材表面にＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層及びＳｉＣ層形成した。なお、直流パルスバイアスは、−２．５ｋＶとして、繰り返し周波数：２ｋＨｚ、デューティー比：１０％とした。
【００４９】
続いて、硬質炭素膜を形成する。ガス流量はトルエン：２０ｍｌ／ｍｉｎ、水素：１０ｍｌ／ｍｉｎとし、型材の温度は３００℃で、圧力：３×１０-１Ｐａとした。イオン源で原料ガスを分解、イオン化し、型母材へ直流パルスバイアスを印加して、硬質炭素膜を形成した。直流パルスバイアスは、−４ｋＶとして、繰り返し周波数：２ｋＨｚ、デューティー比：１０％とした。３０分間の成膜で約３００ｎｍの硬質炭素膜が形成された。
【００５０】
次に、この光学素子成形用型材を用いて光学レンズの成形を行った。
【００５１】
成形ガラスは、クラウン系光学ガラスＳＫ１２（軟化点Ｓｐ＝６７２℃、転移点Ｔｇ＝５５０℃）で、直径半径：φ３０ｍｍで、中心部：２．２ｍｍの厚さ、最外周：１．５ｍｍの厚さの、極薄の凸メニスレンズを成形する。成形条件は、窒素雰囲気下、プレス温度６２０℃で行った。成形中、型と成形された光学素子との離型性は良好であった。また、成形後の型表面を走査型電子顕微鏡で観察した所、膜剥離、クラックの発生、更には、ガラスの融着が認められず、良好な型表面性を有していた。また、成形ガラスレンズも、ガラスの割れが見られず、良好な表面粗さであった。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】光学素子成形用型の模式図
【図２】スパッタ装置の模式図
【図３】イオンプレーティング蒸着装置の模式図
【図４】成膜時のガス流量の模式図
【図５】成膜時のガス流量の模式図
【図６】成膜時のガス流量の模式図
【図７】成膜時のガス流量の模式図
【図８】成膜時のガス流量の模式図
【符号の説明】
【００５３】
１１  ＷＣを主成分とする超硬合金
１２  熱間にて押圧成形したＳｉＯ２を含むガラスよりなる転写面形状を有する成形用型
１３  ＳｉＯＸＣＹ（０＜Ｘ＜２、０＜Ｙ＜１）層
１４  ＳｉＣ層
１５  硬質炭素膜
２１  真空チャンバー
２２  型母材
２３  回転軸
２４  ターゲット
２５  熱電対
２６  ヒーター
３１  真空チャンバー
３２  イオン源
３３  バイアス電源
３４  イオンビームを模式的に示したもの
３５  型材
３６  ガス排気口
３７  基体ホルダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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