[发明专利]光学元件成型用模具、以及光学元件和该光学元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学元件成型用模具、以及使用了该光学元件成型用模具的光学元件的制造方法和采用该光学元件的制造方法制造的光学元件。

背景技术

作为光学元件如光学玻璃透镜的制造方法，已知直接冲压成型法。该直接冲压成型法是在精加工成所需的面品质和面精度的光学元件成型用模具上，将作为光学元件材料的玻璃的块状物加热或者将预先加热的玻璃的块状物冲压成型，制造光学玻璃透镜的方法。

对于用于这样的直接冲压法的光学元件成型用模具，在光学元件中不产生裂痕(开裂)自不必说，从耐久性、脱模性等观点出发，还要求与光学元件材料的反应性低，光学元件成型用模具的表面与光学元件材料的脱模性良好，光学元件成型用模具的基材与表面层的密合性优异，光学元件成型用模具的冲压面的摩擦系数小，能够以短时间生产光学元件。

因此，提出了例如在基材上形成了铂-铑(Pt-Rh)合金、铂-铱(Pt-Ir)合金的涂布膜(参照特开昭60-176930号公报)。此外，还提出了在基材上形成了铂-金(Pt-Au)合金的涂布膜(参照特开昭62-256732号公报)。这样的合金膜与碳系膜、陶瓷系膜相比，具有耐热性优异、与玻璃的反应少的特征。但是，上述合金膜存在如下问题：滑动性和硬度差，成型时与玻璃的脱模性差，容易发生膜剥离。

此外，提出了基材上的脱模膜含有从铂、铱、钨、铼、钽、铑、钌和锇中选择的至少1种元素、与碳(参照特开2002-220239号公报)。

但是，该提案中，最表面层中主成分为碳，从铂、铱、钨、铼、钽、铑、钌和锇中选择的至少1种元素的浓度小，为5质量～35质量％，因此耐热性差。此外，由于碳为大量，因此有与玻璃发生反应的问题。

因此，现状是要求迅速开发耐久性、耐热性和脱模性优异、并且与光学元件材料的反应性小的光学元件成型用模具，以及使用了该光学元件成型用模具的光学元件的制造方法和采用该光学元件的制造方法来制造的光学元件。

发明内容

本发明的目的在于，提供与光学元件材料的反应性低、耐热性、脱模性和耐久性优异的光学元件成型用模具，以及使用了该光学元件成型用模具的光学元件的制造方法和采用该光学元件的制造方法制造的光学元件。

作为用于解决上述课题的手段，如下所述。即，

<1>光学元件成型用模具，其特征在于，具有基材和表面层，上述表面层含有从Pt、Ir、Re、Rh、Os和Ta中选择的至少1种元素和Si，上述表面层中Si的含量为2.5质量％以下。

<2>上述<1>所述的光学元件成型用模具，其中Si在表面层中的含量为0.01质量％～2.5质量％。

<3>上述<1>所述的光学元件成型用模具，其中表面层含有Pt和Ir的至少任一种元素和Si。

<4>上述<1>所述的光学元件成型用模具，其中表面层的厚度为10nm～1000nm。

<5>上述<1>所述的光学元件成型用模具，其中基材由碳化钨和SiC的任一种构成。

<6>光学元件的制造方法，其特征在于，使用光学元件成型用模具，将光学元件材料成型，该光学元件成型用模具具有基材和表面层，上述表面层含有从Pt、Ir、Re、Rh、Os和Ta中选择的至少1种元素和Si，上述表面层中Si的含量为2.5质量％以下。

<7>上述<6>所述的光学元件的制造方法，其中光学元件材料含有Ti、W、Nb和Bi的至少任一种。

<8>光学元件，其特征在于，采用使用光学元件成型用模具将光学元件材料成型的光学元件的制造方法来制造，该光学元件成型用模具具有基材和表面层，上述表面层含有从Pt、Ir、Re、Rh、Os和Ta中选择的至少1种元素和Si，上述表面层中Si的含量为2.5质量％以下。

根据本发明，能够解决现有的各问题，能够提供与光学元件材料的反应性低、耐热性、脱模性和耐久性优异的光学元件成型用模具，以及使用了该光学元件成型用模具的光学元件的制造方法和采用该制造方法来制造的光学元件。

附图说明

图1为冲压成型前的说明图。

图2为冲压成型时的说明图。

图3为表示采用销盘式(pin-on-disk)法的摩擦系数的测定原理的图。

图4为表示采用销盘式法的摩擦系数的测定状态的图。

图5为实施例2-1中对光学透镜的制作进行100次成型后的金属模具表面的表面显微镜照片。