本发明专利技术的目的在于提供一种光学透镜用冲压成形金属模，该光学透镜用冲压成形金属模能够减轻脱模时在透镜材料中产生的应力，能够抑制在成形时发生玻璃附着。在对具有同心圆形状的多个环状带(101a)的衍射透镜(601)进行成形的光学透镜用冲压成形金属模中，包括：衍射作用转印面(102)，该衍射作用转印面(102)对使透过衍射透镜(601)的光产生衍射的衍射作用面(12)进行成形；以及阶梯转印面(103)，该阶梯转印面(103)对衍射透镜(601)的连接相邻的衍射作用面(12)之间的阶梯面(13)进行成形，阶梯转印面(103)的表面粗糙度大于衍射作用转印面(102)的表面粗糙度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及等。
技术介绍
一直以来，在制造高精度的微细光学元件时，基于其加工容易度，采用直接加工树脂的方法或利用成形的方法(例如参照专利文献1，2)。然而，上述树脂制的微细光学元件有以下缺点S卩，由于因温度、湿度等的环境变化，树脂发生体积变化，形状发生变化，因此，微细光学元件的精度下降。而且，由于树脂的强度较低，因此还有表面容易损伤的缺点，无法通过树脂制造来获得非常高的精度的、高可靠性的微细光学元件。与此相反，玻璃制的微细光学元件的耐久性好，表面不易损伤，对于环境的变化也不会有损于精度。因此，作为玻璃制微细光学元件的制造方法，提出有通过直接干法蚀刻玻璃来加工形成微细光学元件形状的方法(例如，参照专利文献3)。利用干法蚀刻来加工玻璃的方法虽然能够直接在玻璃表面刻上微细光学元件形状，但是有以下缺点即，制造一个微细光学元件需要非常多的时间，不能大量制造相同形状的光学元件。因而，现有的方法无法批量生产具有非常高的精度的、可靠性高的玻璃制微细光学元件。另一方面，最近作为光学玻璃元件(例如，非球面玻璃透镜)的批量生产方法，提出有对玻璃进行冲压成形的方法。若通过重复对玻璃进行冲压成形而能够制造玻璃制光学透镜，则能够批量生产具有非常高的精度的、可靠性高的微细光学元件。然而，对于玻璃制光学透镜，由于要求有很好的成像质量，因此为了利用冲压成形来制造玻璃制光学透镜，需要强度非常高、耐久性好、高精度的玻璃制光学透镜的冲压成形用金属模。作为上述金属模的材料，即使在高温下对于玻璃也具有化学惰性，且成为玻璃的成形面的部分足够的坚硬，不易有擦伤等的损伤，成形面不会因高温下的成形而引起塑性形变、颗粒生长，为了进行重复成形，需要其耐热冲击性优异，而且为了进行超精密加工，需要其加工性优异。作为在某种程度上满足上述必要条件的金属模材料，提出有在SiC原材料(例如， 参照专利文献4)、超硬合金母材料上涂敷有钼系合金薄膜的金属模的方案(例如，参照专利文献5)。在上述SiC原材料、超硬合金原材料的金属模中，为了提高与玻璃的脱模性，利用溅射在金属模形状面上形成碳系薄膜(例如DLC膜)、钼系合金薄膜，进行冲压成形。现有技术文献专利文献1 日本专利特开昭54-110857号公报专利文献2专利文献3专利文献4专利文献5日本专利特公昭 日本专利特开昭 日本专利特开昭 日本专利特开昭60-025761号公报 55-057807号公报 52-045613号公报 60-246230号公报
技术实现思路
然而，在利用冲压成形来制作玻璃制光学透镜的情况下，使玻璃原材料进行高温加热软化至玻化温度以上，在进行冲压时，玻璃原材料进入到衍射形状的阶梯部分那样的微细形状部分，在脱模时，有时在玻璃材料中产生拉伸应力。若产生上述拉伸应力，则透镜形状面发生变形，相当于产生了未由透镜的设计形状产生的像差，使透镜的功能降低。另外，在玻璃原材料的进入量较大的情况下，玻璃材料不脱模而附着于金属模，则不仅透镜无法使用，还需要将附着的玻璃从金属模剥离，产生使金属模的寿命缩短的问题。本专利技术考虑到上述现有的光学透镜用冲压成形金属模的问题，其目的在于提供一种，上述光学透镜用冲压成形金属模能降低脱模时透镜原材料中产生的应力，能抑制发生玻璃附着的情况。为了达到上述目的，本专利技术的第1专利技术为一种光学透镜用冲压成形金属模，该光学透镜用冲压成形金属模对具有同心圆形状的多个环状带的环状带类型的衍射透镜进行成形，其特征在于，包括衍射作用转印面，该衍射作用转印面对使透过上述衍射透镜的光产生衍射的衍射作用面进行成形；以及，阶梯转印面，该阶梯转印面对上述衍射透镜的连接相邻的上述衍射作用面之间的阶梯面进行成形，上述阶梯转印面的表面粗糙度大于上述衍射作用转印面的表面粗糙度。本专利技术的第2专利技术为第1专利技术的光学透镜用冲压成形金属模，其特征在于，上述衍射作用转印面的表面粗糙度Ral和上述阶梯转印面的表面粗糙度Ra2满足下式，(数学式l)Ral< 10纳米(数学式2)10纳米<妝2<200纳米。本专利技术的第3专利技术为第2专利技术的光学透镜用冲压成形金属模，其特征在于，在惰性气体气氛中进行冲压成形的情况下，上述Ra2满足下式，(数学式2)10纳米< Ra2 < 200纳米在真空中进行冲压成形的情况下，上述Ra2满足下式，(数学式3)10纳米<貽2<100纳米。本专利技术的第4专利技术为第1专利技术的光学透镜用冲压成形金属模，其特征在于，在上述阶梯转印面形成有微细槽，上述微细槽的方向为上述同心圆状的环状带的旋转轴方向。本专利技术的第5专利技术为第4专利技术的光学透镜用冲压成形金属模，其特征在于，在包含上述同心圆状的环状带的旋转轴的至少一个截面中，若将上述阶梯转印面相对于与上述旋转轴平行的轴的倾角设为θ 1，则满足下式，(数学式4)0° ≤θ 1 < 10°上述微细槽形成在平行于从与上述旋转轴平行的轴倾斜了角度θ 1的轴的方向。本专利技术的第6专利技术为第4专利技术的光学透镜用冲压成形金属模，其特征在于，上述微细槽的具有矩形槽、V槽、及柱面槽中的至少一种形状。本专利技术的第7专利技术为第1专利技术的光学透镜用冲压成形金属模，其特征在于，上述衍射作用转印面的间距越靠近上述同心圆状的环状带的旋转轴中心就越大。本专利技术的第8专利技术为第1专利技术的光学透镜用冲压成形金属模，其特征在于，金属模原材料是以碳化钨(WC)为主要成分的超硬合金、碳化钛(TiC)、碳化硅 (SiC)、及绿碳化硅(GC)中的某一种。本专利技术的第9专利技术为第1专利技术至第8专利技术中任一项所述的光学透镜用冲压成形金属模，其特征在于，上述衍射作用转印面及上述阶梯转印面是形成于金属模原材料上的非晶态合金膜的表面，上述非晶态合金膜是包含钼(Pt)、铑(Rh)、铱(Ir)、钌(Ru)、铼(Re)、钨(W)、钽 (Ta)、碳(C)、及锇(Os)中的至少一种以上的合金膜，与上述阶梯转印面相对应的上述金属模原材料部分的表面粗糙度Ra3满足下式，(数学式5)200纳米< Ra3 < 400纳米。本专利技术的第10专利技术为第1专利技术至第8专利技术中任一项上述的光学透镜用冲压成形金属模，其特征在于，上述衍射作用转印面及上述阶梯转印面是金属模原材料的表面。本专利技术的第11专利技术为一种玻璃制光学透镜，其特征在于，在至少一个面上形成有具有同心圆形状的多个环状带的环状带类型的衍射透镜结构，上述衍射透镜结构包括衍射作用面，该衍射作用面使透射过的光产生衍射；以及， 阶梯面，该阶梯面连接相邻的衍射作用面之间，上述阶梯面的表面粗糙度大于上述衍射作用面的表面粗糙度。本专利技术的第12专利技术为第11专利技术的玻璃制光学透镜，其特征在于在上述阶梯面形成有微细槽，上述微细槽的方向为上述同心圆状的环状带的旋转轴方向。本专利技术的第13专利技术为一种玻璃制光学透镜的制造方法，该玻璃制光学透镜的制造方法使用第1专利技术的光学透镜用冲压成形金属模，其特征在于，包括加热工序，该加热工序将玻璃材料加热至玻化温度以上使其软化；冲压工序，该冲压工序对软化后的上述玻璃材料进行冲压；以及，脱模工序，该脱模工序在冲压工序后，将上述玻璃材料冷却到上述玻化温度以下， 使其从上述光学透镜用冲压成形金属模进行脱模。本专利技术的第14专利技术为本专利技术的第13专利技术的玻璃制光学透镜的制造方法，其特征在于，在本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种光学透镜用冲压成形金属模，该光学透镜用冲压成形金属模对具有同心圆形状的多个环状带的环状带类型的衍射透镜进行成形，其特征在于，包括：衍射作用转印面，该衍射作用转印面对使透过所述衍射透镜的光产生衍射的衍射作用面进行成形；以及，阶梯转印面，该阶梯转印面对所述衍射透镜的连接相邻的所述衍射作用面之间的阶梯面进行成形，所述阶梯转印面的表面粗糙度大于所述衍射作用转印面的表面粗糙度。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：鹰巢良史，岸本直美，森山裕太，古重徹，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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