(57)【要約】【課題】型母材としてガラス材料を用いる場合でも、型表面の膜の耐久性を向上させると共に、型表面の荒れを防止できるようにする。【解決手段】表面に光学素子を成形するための成形面を備えるとともにＳｉＯ２を含むガラスから形成された型母材１２の成形面に、硬質炭素膜１６を形成して、光学素子成形用型を製造する方法であって、成形面にＳｉＯ２からなる第１の薄膜１３を形成する第１の薄膜形成工程と、第１の薄膜の上に、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）からなる第２の薄膜１４を形成する第２の薄膜形成工程と、第２の薄膜の上に、Ｓｉからなる第３の薄膜１５を形成する第３の薄膜形成工程と、第３の薄膜の上に、硬質炭素膜１６を形成する第４の薄膜形成工程とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に光学素子を成形するための成形面を備えるとともにＳｉＯ２を含むガラスから形成された型母材の前記成形面に、硬質炭素膜を形成して、光学素子成形用型を製造する方法であって、
前記成形面にＳｉＯ２からなる第１の薄膜を形成する第１の薄膜形成工程と、
前記第１の薄膜の上に、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）からなる第２の薄膜を形成する第２の薄膜形成工程と、
前記第２の薄膜の上に、Ｓｉからなる第３の薄膜を形成する第３の薄膜形成工程と、
前記第３の薄膜の上に、前記硬質炭素膜を形成する第４の薄膜形成工程と、
を具備することを特徴とする光学素子成形用型の製造方法。
【請求項２】
前記第２の薄膜形成工程では、前記第２の薄膜が、その厚さ方向に前記第１の薄膜から第３の薄膜に向かうにつれて、前記ｘの値が徐々に２から０に向かって減少する組成となるように、前記第２の薄膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形用型の製造方法。
【請求項３】
前記第１乃至第３の薄膜形成工程では、スパッタ法により前記第１乃至第３の薄膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形用型の製造方法。
【請求項４】
前記第４の薄膜形成工程では、イオンビーム蒸着法又はイオンプレーティング法により前記硬質炭素膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形用型の製造方法。
【請求項５】
表面に光学素子を成形するための成形面を備えるとともにＳｉＯ２を含むガラスから形成された型母材の前記成形面に、硬質炭素膜を形成した光学素子成形用型であって、
前記成形面上に形成された、ＳｉＯ２からなる第１の薄膜と、
前記第１の薄膜の上に形成された、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）からなる第２の薄膜と、
前記第２の薄膜の上に形成された、Ｓｉからなる第３の薄膜と、
前記第３の薄膜の上に形成された、前記硬質炭素膜と、
を具備することを特徴とする光学素子成形用型。
【請求項６】
前記第２の薄膜が、その厚さ方向に前記第１の薄膜から第３の薄膜に向かうにつれて、前記ｘの値が徐々に２から０に向かって減少する組成であることを特徴とする請求項５に記載の光学素子成形用型。
【請求項７】
前記第１乃至第３の薄膜は、スパッタ法により形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光学素子成形用型。
【請求項８】
前記硬質炭素膜は、イオンビーム蒸着法又はイオンプレーティング法により形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光学素子成形用型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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、近年ではレンズのみならず、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てきている。
【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（特許文献１）には、１３Ｃｒマルテンサイト鋼が、特開昭５２−４５６１３号公報（特許文献２）には、ＳｉＣ及びＳｉ３Ｎ４が、特開昭６０−２４６２３０号公報（特許文献３）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（特許文献４）、特開昭６１−２８１０３０号公報（特許文献５）、特開平１−３０１８６４号公報（特許文献６）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（特許文献７）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（特許文献８）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、本願出願人により既に出願されている特開平６−７２７２８号公報（特許文献９）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が発生しにくい型を製造する方法が記載されている。
【０００６】
次に、特開昭６２−１８６８１６号公報（特許文献１０）には、型母材の材料としても、従来のＷＣ（炭化タングステン）を主成分とする超硬合金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号公報（特許文献１１）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。
【０００７】
【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】
特開昭６２−１８６８１６号公報
【特許文献１１】
特開平２−１０２１３６号公報。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
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、膜が部分的に剥離し、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。
【０００９】
また、特許文献９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、ハロなどが生じる場合がある。
【００１０】
上記の、膜の密着性の問題及び型材表面の荒れの問題は、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に、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等の問題点があった。
【００１１】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、型母材としてガラス材料を用いる場合でも、型表面の膜の耐久性を向上させると共に、型表面の荒れを防止できるようにすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる光学素子成形用型の製造方法は、表面に光学素子を成形するための成形面を備えるとともにＳｉＯ２を含むガラスから形成された型母材の前記成形面に、硬質炭素膜を形成して、光学素子成形用型を製造する方法であって、前記成形面にＳｉＯ２からなる第１の薄膜を形成する第１の薄膜形成工程と、前記第１の薄膜の上に、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）からなる第２の薄膜を形成する第２の薄膜形成工程と、前記第２の薄膜の上に、Ｓｉからなる第３の薄膜を形成する第３の薄膜形成工程と、前記第３の薄膜の上に、前記硬質炭素膜を形成する第４の薄膜形成工程と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
また、この発明に係わる光学素子成形用型の製造方法において、前記第２の薄膜形成工程では、前記第２の薄膜が、その厚さ方向に前記第１の薄膜から第３の薄膜に向かうにつれて、前記ｘの値が徐々に２から０に向かって減少する組成となるように、前記第２の薄膜を形成することを特徴とする。
【００１４】
また、この発明に係わる光学素子成形用型の製造方法において、前記第１乃至第３の薄膜形成工程では、スパッタ法により前記第１乃至第３の薄膜を形成することを特徴とする。
【００１５】
また、この発明に係わる光学素子成形用型の製造方法において、前記第４の薄膜形成工程では、イオンビーム蒸着法又はイオンプレーティング法により前記硬質炭素膜を形成することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係わる光学素子成形用型は、表面に光学素子を成形するための成形面を備えるとともにＳｉＯ２を含むガラスから形成された型母材の前記成形面に、硬質炭素膜を形成した光学素子成形用型であって、前記成形面上に形成された、ＳｉＯ２からなる第１の薄膜と、前記第１の薄膜の上に形成された、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）からなる第２の薄膜と、前記第２の薄膜の上に形成された、Ｓｉからなる第３の薄膜と、前記第３の薄膜の上に形成された、前記硬質炭素膜と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
また、この発明に係わる光学素子成形用型において、前記第２の薄膜が、その厚さ方向に前記第１の薄膜から第３の薄膜に向かうにつれて、前記ｘの値が徐々に２から０に向かって減少する組成であることを特徴とする。
【００１８】
また、この発明に係わる光学素子成形用型において、前記第１乃至第３の薄膜は、スパッタ法により形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、この発明に係わる光学素子成形用型において、前記硬質炭素膜は、イオンビーム蒸着法又はイオンプレーティング法により形成されていることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の光学素子成形用型の一実施形態の模式的断面図である。
【００２２】
図１において、１１はＷＣ（炭化タングステン）を主成分とする超硬合金基台で、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ある。成形用型１２は、超硬合金基台１１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の他の形状の型にも適用可能である。
【００２３】
本実施形態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、超硬合金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あり、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。
【００２４】
また、型本体は、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。
【００２５】
１３はＳｉＯ２層、１４はＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層、１５はＳｉ層で、これらの層は、スパッタ、ＣＶＤ、イオンプレーティング法等で順次積層されたものである。
【００２６】
図２はＳｉＯ２層１３、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層１４、Ｓｉ層１５を形成するスパッタ成膜装置の模式的断面図である。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を回転軸２３によりターゲット２４上で回転させる。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以下まで排気する。
（２）アルゴンガスと酸素ガスを導入し、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、ＳｉＯ２層１３を０．０１〜１μｍ形成する。
（３）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、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層（傾斜層）１４を０．０１〜１μｍ形成する。
（４）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、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、Ｓｉ層１５を０．０１〜１μｍ形成する。
【００２７】
このようにして得られた、ＳｉＯ２層、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層（傾斜層）、Ｓｉ層の積層物は、ＳｉＯ２を含むガラス上に、ＳｉＯ２層１３が積層されるためガラス１２とＳｉＯ２層１３の界面での密着性があがり、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層（傾斜層）１４はＳｉＯ２層１３とＳｉ層１５の密着性をあげる。更にＳｉ層１５は硬質炭素膜１６を成膜する際、Ｓｉ層１５の表面にＳｉＣ層が形成されるため密着性があがる。
【００２８】
なお、上記では、成膜法としてスパッタ法を用いる場合について説明したが、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。
【００２９】
１６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。
【００３０】
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。
【００３１】
なお、本実施形態で言うところの「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又は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。
【００３２】
本実施形態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。
【００３３】
図３は、本実施形態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。
【００３４】
また、本発明の実施形態では、ＳｉＯ２層１３、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層（傾斜層）１４、Ｓｉ層１５と、硬質炭素膜１６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、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で成膜するのが、密着性、コンタミの面で望ましい。しかし、別々の成膜装置で成膜しても、本発明の効果を損なうものではない。
【００３５】
次に、具体的な実施例について説明する。
【００３６】
（実施例１）
図１は、本発明の実施形態に係る光学素子成形用型の模式断面図である。
【００３７】
最初に、ＷＣ（炭化タングステン）を主成分とする超硬合金基台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型母材を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。
工程（１）：ＷＣを主成分とする超硬合金基台１１と、ＳｉＯ２を含むガラス１２を熱源により加熱する。
工程（２）：母型でＳｉＯ２を含むガラス１２をＷＣを主成分とする超硬合金基台１１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基台１１へ融着させる。
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。
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、ＳｉＯ２層１３を３０ｎｍ、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層１４を３０ｎｍ、Ｓｉ層１５を３０ｎｍ成膜する。成膜に際しては、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、酸素ガスを導入口から図４に示した流量の模式図の様に制御して導入する。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に示す成膜装置に設置し、イオン源を用いて硬質炭素膜１６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、型母材へはバイアス電源３３を用いて直流バイアスを印加し、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）
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ＳｉＯ２層１３を３０ｎｍ、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層１４を３０ｎｍ、Ｓｉ層１５を３０ｎｍ成膜する工程で、ガス流量を図５に示した流量の模式図の様に制御することでＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層１４を表面側方向に、ｘの値が徐々に２から０に減少してい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、この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、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。
【００４５】
（実施例３）
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ＳｉＯ２層１３を３０ｎｍ、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層１４を３０ｎｍ、Ｓｉ層１５を３０ｎｍ成膜する工程で、ガス流量を図６に示した流量の模式図の様に制御することでＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層１４を表面側方向に、ｘの値が徐々に２から０に減少してい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。
【００４６】
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２０００ショット行った。
【００４７】
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。
【００４８】
（実施例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ＳｉＯ２層１３を３０ｎｍ、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層１４を３０ｎｍ、Ｓｉ層１５を３０ｎｍ成膜する工程で、ガス流量を図７に示した流量の模式図の様に制御することでＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層１４を表面側方向に、ｘの値が徐々に２から０に減少してい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。
【００４９】
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２０００ショット行った。
【００５０】
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。
【００５１】
（実施例５）
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ＳｉＯ２層１３を３０ｎｍ、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層１４を３０ｎｍ、Ｓｉ層１５を３０ｎｍ成膜する工程で、ガス流量を図８に示した流量の模式図の様に制御することでＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層１４を表面側方向に、ｘの値が徐々に２から０に減少してい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。
【００５２】
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２０００ショット行った。
【００５３】
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。
【００５４】
（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ＳｉＯ２層１３、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層１４を成膜せず、Ｓｉ層１５のみを３０ｎｍ成膜する以外は同様に光学素子成形用型材を製造した。
【００５５】
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なったが、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。
【００５６】
以上説明したように、上記の実施形態によれば、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、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極めて安価に製造することができる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、型母材としてガラス材料を用いる場合でも、型表面の膜の耐久性を向上させると共に、型表面の荒れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学素子成形用型の一実施形態の模式的断面図である。
【図２】ＳｉＯ２層、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）層、Ｓｉ層を形成するスパッタ成膜装置の模式的断面図である。
【図３】硬質炭素膜を形成する成膜装置を示す模式図である。
【図４】実施例１における成膜時のガス流量の時間変化を示す図である。
【図５】実施例２における成膜時のガス流量の時間変化を示す図である。
【図６】実施例３における成膜時のガス流量の時間変化を示す図である。
【図７】実施例４における成膜時のガス流量の時間変化を示す図である。
【図８】実施例５における成膜時のガス流量の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
１１  超硬合金基台
１２  成形用型
１３  ＳｉＯ２層
１４  ＳｉＯｘ層
１５  Ｓｉ層
１６  硬質炭素膜
【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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