[发明专利]模压成型模具及其制造方法以及玻璃光学元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在通过压力成型制造透镜等光学元件时使用的、具有离型膜的模压成型模具的制造方法以及该模压成型模具。详细地，涉及如下所述的模压成型模具的制造方法和该模压成型模具，该模压成型模具能够成型出外观缺陷少的透镜，且具有包含碳膜的离型膜，该碳膜通过如下方式成膜：通过真空电弧放电在碳阴极上生成碳等离子体，从碳等离子体中只取出离子化后的碳，向被成膜面照射离子化后的碳即该碳等离子体，由此进行成膜。

背景技术

精密压力成型法也称作光模成型法，是这样的方法：通过将压力成型模具的成型面精密地转印到玻璃上，由此，通过压力成型形成光学功能面，例如以透镜为例，形成非球面透镜的非球面或球面透镜的球面等透镜面。即，由于不需要为了做成光学功能面而进行研削或研磨等机械加工，因此，能够以高生产性制造光学元件，尤其是非球面透镜。

在现有技术中，提出了如下方案：作为在这种方法中使用的成型模具的模具材料，使用了以SiC、超硬合金、不锈钢等金属以及陶瓷为代表的各种材料，为了改善成型模具与玻璃的离型性，在成型模具上设置了含碳膜、贵重金属合金膜等离型膜。设置了在内部还包含有钻石状碳膜、氢化非晶态碳膜（a-C：H膜）、硬质碳膜、四面体非晶态碳膜（taC膜）等碳膜的离型膜的成型模具具有离型性好、难以与玻璃发生融接的优点。

然而，在反复进行模压成型操作的过程中，这样的碳膜发生磨损，无法获得足够的成型性能，在耐久性方面存在问题。因此，为了改善离型膜的耐久性，提出了在成型时使用硬度不易下降的膜。

例如，在专利文献1（日本特开2012-12286号公报）中公开了在光学元件成型用模具的型母材上，通过过滤阴极真空电弧法（Filtered Cathodic Vacuum Arc法，以下称作FCVA法）成膜出taC膜的内容。FCVA法是从碳电极的电弧放电中只取出能量一致的电荷粒子，在基板上形成均质且高密度的薄膜的方式。根据该方法，能够获得通过接合不含氢的高强度的sp3而成的taC膜。

此外，专利文献2（日本特开2009-199637号公报）中公开了通过过滤阴极电弧法（Filtered Cathodic Arc法，以下称作FCA法），在磁记录介质上形成taC膜的内容。在FCA法中，在阴极上使用纯石墨靶，通过电弧放电在靶上产生电弧，生成碳等离子体，通过负偏置等向基体引入等离子体中的离子，形成碳膜。在通过这种方法成膜的碳膜中，由于相对于sp2成分，sp3成分的比率变高，因此，能够获得硬且坚固的碳膜。

此外，FCVA法和FCA法是以不同的名称表示的相同的制法。虽然作为同样的名称，存在过滤真空电弧法（Filtered Vacuum Arc法，以下称为FVA法）、过滤电弧沉积法（Filtered Arc Deposition法，以下称作FAD法）等，不过，这些都是相同的制法。通过该制法来成膜的碳膜，sp3成分的比率变高，因此，获得高硬度的碳膜。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2012-12286号公报

【专利文献2】日本特开2009-199637号公报

然而，在使用形成有通过前述的FCVA法等成膜的taC膜的成型模具，对被成型玻璃进行压力成型，从而成型出光学元件的情况下，存在这样的问题：在成型后的光学元件上，产生发泡、瑕疵、白浊等外观缺陷，产出率下降。

发明内容

本发明正是为了解决具有通过FCVA法等形成的碳膜的成型模具所特有的上述问题而做出的，其目的在于，提供一种能够成型出外观缺陷少的透镜的模压成型模具的制造方法，该模压成型模具具有包含碳膜的离型膜。

发现在基于下述方式的碳膜的成膜中，通过一边施加特定的偏置电压一边成膜出至少由2层构成的碳膜的制造方法，能够获得抑制发泡和瑕疵等外观缺陷的离型膜，上述方式为：通过真空电弧放电在碳阴极上生成碳等离子体，从碳等离子体中只取出离子化后的碳，将离子化后的碳照射到被成膜面上。