CN104023932A - 透镜阵列的制造方法及成形用模具 - Google Patents

透镜阵列的制造方法及成形用模具 Download PDF

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Abstract

本发明提供透镜阵列的制造方法及成形用模具,能够防止在透镜部的周边部形成熔接缝,能够抑制转印模具的加工时间的加长。由于成形用模具即母模(10)具有包围多个型腔部(12)的多个直线状的槽部(14e),所以树脂难以蔓延到相邻的直线状的槽部(14e、14e)的相交的角部(14p),能够防止向相邻的槽部(14e、14e)溢出的树脂相互接近地蔓延而接触成为熔接缝并卷入气泡。另外,直线状的槽部(14e)不是孤立的而成为被连结的网格状槽(114),网格状槽(114)能够通过统一的加工形成,即使透镜元件(50)是小型的,也能够短时间加工成形用模具。

Description

透镜阵列的制造方法及成形用模具
技术领域
本发明涉及具有多个透镜部的透镜阵列的制造方法及成形用模具,尤其是关于通过在基板上形成树脂制的转印层而得到的透镜阵列的制造方法及成形用模具。
背景技术
作为在基板上设置树脂转印层的透镜阵列的制造方法有如下方法,以包围设置在成形用模具上的各个转印部的方式形成凹部,防止转印材料向周围蔓延。具体来说,在包围转印用的型腔部的环带状的垫片部的周围设置凹陷即缓冲部,由此防止树脂向外蔓延,并且在垫片部上设置边缘、槽即树脂阻挡结构(参照专利文献1)。作为参考,专利文献1中的图1、2被附加于图14。
在其他例中,在元件容量部的周围设置间隙狭窄的垫片部,并且在其外侧设置间隙宽的溢流部,树脂在间隙宽的溢流部流动,由此防止树脂蔓延(参照专利文献2)。作为参考,专利文献2中的图1被附加于图15。
在上述透镜阵列的制造方法中,由于设置包围型腔部的环状的垫片部,从而向垫片部的周围溢出的树脂沿着垫片部的周围蔓延并与来自相反侧的树脂接触的情况下,成为熔接缝并卷入气泡。另外,垫片部的周围的缓冲部或溢流部、或者用于得到它们的转印模具是需要利用立铣刀及其他的切削刀具的机械加工的凹陷,转印模具的加工要求长时间。尤其,透镜阵列的透镜为小型,透镜阵列的集成度高时,缓冲部也成为小型,转印模具的加工时间明显加长。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国公开第2007/0216049号公报
专利文献2:美国专利第7,704,418号公报
发明内容
本发明是鉴于上述背景技术而研发的,其目的是提供透镜阵列的制造方法及成形用模具,能够防止在透镜部的周边部形成熔接缝,并能够抑制转印模具的加工时间的加长。
为实现上述目的,本发明的透镜阵列的制造方法,该透镜阵列具有:基板;树脂层,形成在所述基板的至少一侧的基板面上并具有多个透镜部,该透镜阵列的制造方法的特征在于,所述多个透镜部是利用母模的成形用模具通过1次以上的转印而形成的,所述母模的成形用模具具有与该多个透镜部的表面形状对应的转印面,所述成形用模具具有:与所述多个透镜部对应的多个型腔部;多个直线状的槽部,分别包围构成所述多个型腔部的各个型腔部。
根据上述制造方法,由于成形用模具具有包围多个型腔部的多个直线状的槽部,所以与以往的设置在环带状的垫片部的周围的凹陷即缓冲部相比,树脂难以蔓延到相邻的直线状的槽部的相交的角部,能够防止向相邻的槽部溢出的树脂相互接近地蔓延而接触成为熔接缝并卷入气泡。另外,直线状的槽部不是孤立的而是连结的,由此能够进行统一的加工,即使透镜是小型的,也能够短时间加工成形用模具。
根据本发明的具体的方案或观点,在上述透镜阵列的制造方法中,成形用模具通过多个直线状的槽部被分隔成多个模具区域。该情况下,能够以多个直线状的槽部为边界有效率地分割成多个模具区域。
根据本发明的另一方案,成形用模具通过多个直线状的槽部的组合,被分隔成多个多边形的模具区域。该情况下,仅通过多个直线状的槽部就能够有效率地分割成多个模具区域。
根据本发明的又一方案,成形用模具通过将多个直线状的槽部配置成网格状,被分隔成多个矩形的模具区域。该情况下,仅通过将平行的多个直线状的槽部形成在正交的两个方向上,就能够有效率地分割成多个模具区域。
根据本发明的又一方案,多个直线状的槽部在表面侧具有边缘。该情况下,根据边缘处接触角明显地变大的锚定效应,树脂难以向槽部溢出,能够可靠地防止从相邻的透镜溢出的树脂彼此相连。
根据本发明的又一方案,多个直线状的槽部具有梯形、V字形、矩形、多边形、半圆形及椭圆形的任意的截面形状。
根据本发明的又一方案,多个直线状的槽部具有比多个型腔部的深度浅的槽深度。由此,即使在树脂到达槽部的底部的情况下,在通过成形用模具形成的形状中,能够防止与对应于多个型腔部的部分相比,在与槽部对应的部分,突起进一步变大,能够防止在下一工序中因该突起大而导致本成形品和相对的部件碰撞的不良情况。而且,在脱模时也变得有利。
根据本发明的又一方案,多个直线状的槽部具有200μm以上的槽宽。该情况下,槽部附近的树脂厚为50μm左右,能够防止槽部被树脂填充,并能够可靠地防止从相邻的透镜溢出的树脂彼此相连。槽宽是指在模具表面的型腔部的周围形成了槽部的外缘的宽度,是处于设置在转印面上的相邻的型腔部之间的、槽部截面方向的宽度,即后述的槽宽w。
此外,所述槽部的槽宽w〔μm〕优选是在槽部周边的树脂材料的厚度为t〔μm〕时,以满足
w>50×ln(t)+2
的条件的方式设定。该情况下,容易得到适于树脂材料的厚度的最小限度的槽宽。
为实现上述目的,本发明的成形用模具,用于直接或间接地形成透镜阵列,所述透镜阵列具有:基板;树脂层,形成在基板的一侧基板面上并具有多个透镜部,其特征在于,具有:与多个透镜部对应的多个型腔部;多个直线状的槽部,包围构成多个型腔部的各个型腔部。
根据上述成形用模具,由于成形用模具具有包围多个型腔部的多个直线状的槽部,所以树脂难以蔓延到相邻的直线状的槽部的相交的角部,能够防止向相邻的槽部溢出的树脂接近而接触成为熔接缝并卷入气泡。另外,直线状的槽部能够统一地加工,即使透镜是小型的,也能够短时间加工成形用模具。
附图说明
图1是用于说明第一实施方式的成形用模具即母模的俯视图。
图2A是母模的局部放大俯视图,图2B是母模的局部放大剖视图。
图3A~3C是用于说明图1的母模的制造方法的剖视图。
图4A~4C是用于说明利用了母模的透镜阵列的制造方法的剖视图。
图5A~5C是用于说明利用了母模的透镜阵列的制造方法的剖视图。
图6A、6B是用于说明透镜阵列等的制造方法的剖视图。
图7是用于说明设置在母模上的槽部的作用的局部放大图。
图8A是用于说明在型腔部的周围的平坦面的外缘上具有直线状的槽的实施方式的情况下的树脂的溢出状态的图,图8B是用于说明在型腔部的周围的平坦面的外缘上具有环带状的凹陷的比较例的情况下的树脂的溢出状态的图。
图9是表示第一树脂材料的厚度t和槽部的槽宽w之间的关系的图表。
图10A~10C是用于说明透镜阵列的制造方法的变形例的剖视图。
图11A、11B是用于说明透镜阵列的制造方法的变形例的剖视图。
图12A~12E是用于说明槽部的截面形状的变形例的图。
图13是用于说明第二实施方式的透镜阵列的制造方法的图。
图14A、14B是从现有技术文献引用的图。
图15是从现有技术文献引用的图。
具体实施方式
〔第一实施方式〕
参照附图说明本发明的第一实施方式的透镜阵列的制造方法等。
A)成形用模具即母模
如图1所示,用于间接地制造透镜阵列的成形用模具即母模10是具有例如正方形或圆形的轮廓的板状的部件,在一个主面即端面侧具有成形面10a。成形面10a具有被划分成方格状的多个微小的模具区域11,这些模具区域11作为整体排列成沿纵横的XY方向延伸的矩阵状。设置在成形面10a上的各模具区域11在正方形的同一轮廓内具有同一立体的形状。在各模具区域11的中心设置有圆形的型腔部12,各模具区域11的周围被由4个边部分(后述的槽部14e)构成的矩形框状的槽14包围。包围二维地排列的模具区域11的多个槽14的4个边是连续地形成的,作为整体形成了网格状槽114。也就是说,各模具区域11被网格状槽114分隔并从周围分离,任意的相邻的一对模具区域11将在它们之间延伸的直线状的槽部14e作为共用的边界。
如图2A及图2B所示,各模具区域11包括中央的型腔部12和周边的平坦面16。中央的型腔部12包括:第一转印面部分12a,用于形成最终得到的各个透镜元件的光学面(有效区域);第二转印面部分12b,用于形成各个透镜元件的光学面的缘部(有效区域外)。第一转印面部分12a与模具区域11的排列对应地配置在等间隔的网格点上,形成为与最终得到的透镜元件的光学面对应的形状,这里是大致半球的凹面,但也可以是凸面形状,也可以是凹凸都有的面形状。第二转印面部分12b是包围第一转印面部分12a的环状的部分。第二转印面部分12b具有沿着以第一转印面部分12a的轴AX为中心的旋转面的形状,形成为与最终得到的透镜元件的光学面的缘部的凹凸对应的形状,这里是环状(使圆弧沿着圆周移动的形状)的凹面。周边的平坦面16是与轴AX垂直地延伸的平面,与最终得到的透镜元件的框部对应。
如图1及图2A等所示,在成形面10a整体范围内扩展的网格状槽114具有与第一X方向平行地等间隔地延伸的一组槽要素14a、和与正交于X方向的第二Y方向平行地等间隔地延伸的一组槽要素14b,这一组槽要素14a构成了第一槽部分14c,一组槽要素14b构成了第二槽部分14d。构成这些槽部分14c、14d的一组各槽要素14a、14b即各个槽部14e具有图2B所示的槽宽w为200μm以上的V字形的截面。各槽要素14a、14b的外缘(即与平坦面16之间的边界)形成为由V字形的截面形成的钝角的边缘14h,通过边缘14h的锚定效应(在边缘处利用接触角明显地变大的效果来对树脂的流动施加制动),树脂变得难以向槽要素14a、14b或槽部14e溢出。槽要素14a、14b不限于V字形的截面,也可以具有矩形、半圆形及椭圆形中的任意的截面形状,该情况下,也能够使边缘14h发挥锚定效应。各槽要素14a、14b是组合单位的槽部14e而成的集合体,但分别以直线状延伸,能够通过利用切削刀具的迅速且简易的加工形成。如图2B局部地例示的那样,槽要素14a、14b或槽部14e的深度d2变得比型腔部12的深度d1浅,槽要素14a、14b或槽部14e被树脂填充的情况下,也不会因使由树脂形成的槽部14e颠倒的凸部而妨碍之后的转印工序。
母模10由金属材料形成。作为金属材料可以列举例如铁-镍类合金以及其他的钢材。具体来说,有SUS304、SUS420J2、STAVAX(Uddeholm公司)、因瓦不锈钢、坡莫合金等。母模10能够在能够采用上述金属材料的基材上覆盖其他的金属等,通过实施无电解镀镍磷或镀铜,使光学面精加工变得容易。此外,母模10或其基材不限于金属材料,也可以由玻璃、金属玻璃等的材料形成。但是,从设置高精度的成形面10a的观点出发,一般来说优选由金属材料形成母模10。
B)母模的制造工序
如图3A所示,在图1所示的母模10的材料10f的表面10g上利用切削刀具或磨削刀具刻设槽要素14a、14b,由此依次形成槽部分14c、14d。一般来说,母模10由金属材料形成的情况下,适合使用切削刀具,母模10由玻璃等的难切削材料形成的情况下,磨削刀具更适于锋利地精加工槽上面的边缘14h。通过以上的工序,能够在材料10f上形成网格状槽114。这里,各槽要素14a、14b分别以直线状延伸,仅使切削刀具直线地移动就能够实现高精度的加工。此时,以直线状从母模10的一端到另一端进行一次加工,由此能够进一步提高精度来进行加工。而且,关于各槽要素14a、14b,在连接部处成为垂直地即正交地被加工,加工后成为接近网格状的正方形的形状,但在精度方面和成本方面对于加工来说都更有利。此外,槽要素14a、14b的加工精度能够比型腔部12的加工精度低。关于刻设槽要素14a、14b的对象即材料10f,例如切削能够采用金属材料的基材的端面而成为平坦面,在该平坦面上实施无电解镀镍磷等而成为平坦的表面10g。此外,通过最初加工槽要素14a、14b,还能够成为型腔部等的加工的标志。
然后,如图3B所示,在母模10的材料10f的表面10g上通过切削刀具形成比型腔部12浅的预加工凹部71。预加工凹部71与完成品的型腔部12同样地二维地排列在网格点上。预加工凹部71的加工精度能够比型腔部12的加工精度低。
然后,如图3C所示,在母模10的材料10f的表面10g上通过切削刀具形成型腔部12。型腔部12的加工精度与最终得到的透镜部的光学面同等。在型腔部12的周围,剩余未加工的表面10g,成为平坦面16。此外,通过薄薄地切除包含表面10g的表层,也能够作成平坦面16。
C)透镜阵列的制造工序
首先,使用图3A~3C的工序中制作的母模10,形成子母模20(参照图5A)。
具体来说,如图4A所示,在母模10的成形面10a上,作为光固化性的树脂配置第一树脂材料22a。此时,按每个型腔部12独立地配置第一树脂材料22a。第一树脂材料22a通过其粘度及表面张力从凹陷的型腔部12突起。
然后,如图4B所示,以母模10的成形面10a位于子母模20的基板21的一个面21a的下方的方式校准并配置基板21等,从基板21的下方按压母模10,母模10的成形面10a和基板21的面21a接近直到成为适当的间隔。这里,第一树脂材料22a被母模10、基板21按压,并被按压到第一及第二转印面部分12a、12b外的平坦面16的位置。
此时,如图7所示,即使第一树脂材料22a沿横向最大程度地蔓延,在相邻的一对型腔部12之间存在槽部14e,也能够防止特定的型腔部12的第一树脂材料22a流入相邻的型腔部12这一侧。也就是说,能够防止第一树脂材料22a在相邻的模具区域11之间溢流。尤其在槽部14e的外缘上形成边缘14h,从而能够抑制第一树脂材料22a流入槽部14e。像这样,能够抑制第一树脂材料22a流入槽部14e,通过形成在槽部14e的外缘上的边缘14h,浸润角(接触角)明显地变大,防蔓延的效果提高。
如图2A的点划线所示,第一树脂材料22a从型腔部12溢出并沿着平坦面16蔓延,还有到达槽部14e的情况,但没有填充槽部14e。即使假设第一树脂材料22a进入槽部14e,第一树脂材料22a也难以到达一对槽部14e、14e相交的角部14p,各槽部14e、14e的中央侧优先被填充。由此,能够防止在任意的槽部14e中从相反方向蔓延来的第一树脂材料22a相互接触而成为熔接缝并卷入气泡。
图8A表示第一树脂材料22a局部地进一步过剩地被供给的情况。该情况下,在2个位置,第一树脂材料22a达到槽部14e、14e相交的角部14p附近,但没有形成树脂彼此相连的熔接缝。另一方面,如图8B所示的比较例那样地,在平坦面16的周围存在现有模具的环带状的凹陷314的情况下,树脂材料322a沿着凹陷314的内缘延伸而形成树脂彼此相连的熔接缝WD。
这里,关于设置在母模10上的槽部14e的槽宽w(参照图7、图2B)与被夹在基板21的平坦面16之间并蔓延的第一树脂材料22a的厚度t(参照图7、图4B)之间的关系进行讨论。一般来说,若厚度t薄,则成形中的蔓延小,从而所需的槽宽w也变小。在具体的制作例中,讨论了槽部14e的槽宽w和第一树脂材料22a的厚度t之间的关系,其结果,如图9的图表中的符号“◆”所示,对于多种第一树脂材料22a的厚度t来说,需要确保在与槽部14e的槽宽w对应的值以上。使这样的符号“◆”的点以曲线近似时,是对数关系,厚度t〔μm〕为1μm且槽宽w〔μm〕比0大时,得到以下的关系式。
w>50.389×ln(t)+2.6102…(1)
因此,优选以近似地成为
w>50×ln(t)+2…(2)
的方式,根据第一树脂材料22a的厚度t,设定槽部14e的槽宽w。
然后,如图4C所示,通过未图示的光源照射UV光以及其他的规定波长的固化光,使夹在母模10和基板21之间的第一树脂材料22a固化。其结果,形成由母模10的成形面10a被转印且固化的树脂构成的第一树脂层22。
然后,在贴合了基板21和母模10的状态下进行加热处理。具体来说,作为精加工的固化处理,将母模10与基板21一起以40℃~70℃程度加热规定时间。随之,第一树脂层22被加热,第一树脂层22完全固化。
然后,如图5A所示,从母模10将第一树脂层22和基板21一体地脱模。由此,能够得到在基板21的一侧形成了由多个树脂层部分22b构成的树脂层22的子母模20。在该子母模20中,树脂层22的表面成为用于下一次成形的成形面20a(转印面)。
以上,还能够通过母模10的一次转印形成子母模20,但通过母模10的多次转印,在基板21的部分区域上阶段性地形成多个树脂层部分22b,还能够逐渐形成树脂层22。
在以后的一系列的工序中,使用图5A等所示的子母模20,形成透镜阵列40(参照图5C)。
具体来说,如图5B所示,在子母模20的第一树脂层22上,作为光固化性的树脂配置有元件用树脂材料42a。此时,按每个构成第一树脂层22的树脂层部分22b独立地配置元件用树脂材料42a,并且以子母模20位于透光性薄的平板状的基板41的一个面41a的下方的方式校准并配置基板41等,从基板41的下方按压子母模20。此时,元件用树脂材料42a被向横向按压蔓延,但通过设置在第一树脂层22的树脂层部分22b的凸部22p,形成颈部42n及扩张部42o,剩余的树脂难以向树脂层部分22b的外侧溢出。
然后,通过未图示的光源照射UV光以及其他的规定波长的固化光,使夹在子母模20和基板41之间的元件用树脂材料42a固化。其结果,形成由设置在子母模20的树脂层部分22b即透镜部上的成形面20a被转印且固化的树脂构成的第一透镜树脂层42。然后,在贴合基板41和子母模20的状态下进行加热处理。由此,第一透镜树脂层42被加热并完全固化。
然后,如图5C所示,从子母模20将第一透镜树脂层42和基板41一体地脱模。由此,能够得到在基板41的一侧形成了由多个树脂层部分即透镜部42b构成的第一透镜树脂层42的透镜阵列40。
然后,使用具有与图5A等所示的子母模20同样的构造的子母模(未图示),形成透镜阵列140(参照图6A)。
也就是说,如图6A等所示,在图5C所示的透镜阵列40的另一个面41b上形成具有多个透镜部43b的第二透镜树脂层43。虽然省略详细说明,但第二透镜树脂层43也与第一透镜树脂层42同样地,通过转印由与图3C所示的母模10同样的母模得到的子母模而被制作的。像这样得到的透镜阵列140是被称为晶圆级透镜的半成品,以二维地排列多个透镜元件的状态被装入。
如图6B所示,通过沿切断线CL切断图6A的透镜阵列140,透镜阵列140所含有的透镜元件50被单片化。透镜元件50成为俯视呈正方形的复合透镜。透镜元件50具有:第一透镜树脂层42的任何一个透镜部42b即第一透镜部L1;第二透镜树脂层43的透镜部43b中的与上述第一透镜部L1相对的1个第二透镜部L2;夹在这些透镜部L1、L2之间的基板41的一部分即部分PP。在透镜元件50中,第一透镜部L1的成形面42t和第二透镜部L2的成形面43t成为光学面。
在以上的说明中,由子母模20形成第一透镜树脂层42,但还能够由子母模20形成副子母模30(参照图10C),由副子母模30形成第一透镜树脂层42。
具体来说,由图10A的子母模20,经由图10B所示的第二树脂材料32a的配置或供给工序、基板31的按压工序、固化光的照射工序及精加工的加热处理,如图10C所示,得到在基板31上形成了由树脂层部分32b构成的树脂层32的副子母模30。
然后,由图10C的副子母模30,经由图11A所示的元件用树脂材料42a的配置或供给工序、基板41的按压工序、固化光的照射工序及精加工的加热处理,得到形成了由透镜部42b构成的第一透镜树脂层42的透镜阵列40。该情况下,透镜阵列40由3次转印形成。此外,虽然省略了说明,但还能够在第一透镜树脂层42的相反侧设置第二透镜树脂层。
另一方面,还能够由母模10直接形成第一透镜树脂层42。该情况下,透镜阵列40由1次转印形成,具有与子母模20同样的形状。
在图7中,说明了设置在母模10上的槽部14e的截面形状(即与槽延伸的方向垂直的截面的形状)为V字形的情况,但槽部14e的截面形状不限于V字形,如图12A~12E所示,也可以是梯形、矩形、多边形、半圆形及椭圆形中的任意一种。
尤其,图12A的梯形加工简单,槽宽的调整也容易。在V字形的槽中,槽加工后存在较大的槽边缘,从而追加平坦面16时,槽变浅,槽宽变窄,从而得到所期望的槽宽变得不容易。另一方面,梯形的情况下,能够减小槽边缘,无论追加加工的有无,槽宽的调整都容易,是较简单的形状,加工也容易。
根据以上说明的第一实施方式的制造方法,成形用模具即母模10具有包围多个型腔部12的多个直线状的槽部14e,从而树脂难以蔓延到相邻的直线状的槽部14e、14e的相交的角部14p,能够防止向相邻的槽部14e、14e溢出的树脂相互接近地蔓延并接触而成为熔接缝并卷入气泡。另外,直线状的槽部14e并不孤立,成为被连结而成的网格状槽114,网格状槽114能够通过统一的加工形成,即使透镜元件50是小型的,也能够短时间地加工成形用模具。
〔第二实施方式〕
以下,关于第二实施方式的透镜阵列的制造方法等进行说明。此外,本实施方式是部分地变更第一实施方式的透镜阵列的制造方法等而得到的,没有特别说明的部分或事项与第一实施方式的情况相同。
如图13所示,用于间接地制造透镜阵列的成形用模具即母模210在一个主面即端面侧具有成形面210a。成形面210a具有被划分成三角形的鳞片状的多个微小的模具区域211。设置在成形面210a上的各模具区域211是上下的朝向交替反转的,但在正三角形的同一轮廓内具有同一立体形状。在各模具区域211的中心设置有圆形的型腔部12,各模具区域211的周围被由3个槽部14e构成的三角框状的槽214包围。包围二维地排列的模具区域211的多个槽214作为整体形成了网格状槽314。也就是说,各模具区域211通过网格状槽314被划分并从周围分离,任意的相邻的一对模具区域211将在它们之间延伸的直线状的槽部14e作为共用的边界。
在成形面210a整体范围内扩展的网格状槽314具有:第一槽部分14c,由与第一方向平行且等间隔地延伸的一组槽要素14a构成;第二槽部分14d,由与相对于第一方向倾斜60°的第二方向平行且等间隔地延伸的一组槽要素14b构成;第三槽部分14j,由与相对于第一及第二方向倾斜60°的第三方向平行且等间隔地延伸的一组槽要素14i构成。构成这些槽部分14c、14d、14j的各槽要素14a、14b、14i具有例如梯形、V字形、矩形、多边形、半圆形及椭圆形的任意的截面形状(参照图7、图12A~12E)。这里,各槽要素14a、14b、14i在成形面210a上以直线状延伸,仅使切削刀具直线地移动,就能够进行高精度的加工。
此外,本发明不限于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够适当变更。
在上述实施方式中,基板21、31、41由玻璃形成,但基板21、31、41还能够由带有透光性的树脂材料形成。
在上述实施方式中,图示的转印面部分12a、12b等的形状只是简单的例示,能够根据透镜元件50的用途,采用各种形状。
在上述实施方式中,对于基板21、31、41等进行了固化用的光照射处理和加热处理,但例如仅通过光照射处理就能够使树脂材料充分地固化的情况下,能够省略加热处理。

Claims (9)

1.一种透镜阵列的制造方法,其特征在于,所述透镜阵列具有:基板;树脂层,形成在所述基板的至少一侧的基板面上并具有多个透镜部,
所述多个透镜部是利用作为母模的成形用模具通过1次以上的转印而形成的,所述作为母模的成形用模具具有与该多个透镜部的表面形状对应的转印面,
所述成形用模具具有:与所述多个透镜部对应的多个型腔部;多个直线状的槽部,分别包围构成所述多个型腔部的各个型腔部。
2.如权利要求1所述的透镜阵列的制造方法,其特征在于,所述成形用模具通过所述多个直线状的槽部被分隔成多个模具区域。
3.如权利要求2所述的透镜阵列的制造方法,其特征在于,所述成形用模具通过所述多个直线状的槽部的组合,被分隔成多个多边形的模具区域。
4.如权利要求3所述的透镜阵列的制造方法,其特征在于,所述成形用模具通过将所述多个直线状的槽部配置成网格状,被分隔成多个矩形的模具区域。
5.如权利要求1~4中任一项所述的透镜阵列的制造方法,其特征在于,所述多个直线状的槽部在表面侧具有边缘。
6.如权利要求5所述的透镜阵列的制造方法,其特征在于,所述多个直线状的槽部具有为梯形、V字形、矩形、多边形、半圆形及椭圆形的任意截面形状。
7.如权利要求1~6中任一项所述的透镜阵列的制造方法,其特征在于,所述多个直线状的槽部具有比所述多个型腔部的深度浅的槽深度。
8.如权利要求1~7中任一项所述的透镜阵列的制造方法,其特征在于,所述多个直线状的槽部具有200μm以上的槽宽。
9.一种成形用模具,其特征在于,用于直接或间接地形成透镜阵列,所述透镜阵列具有:基板;树脂层,形成在所述基板的一侧基板面上并具有多个透镜部,
所述成形用模具具有:
与所述多个透镜部对应的多个型腔部;
多个直线状的槽部,包围构成所述多个型腔部的各个型腔部。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017222161A (ja) * 2016-04-28 2017-12-21 アンテルヨン ウエハー オプティクス ビー.ブイ. 複製ツール
WO2024036683A1 (zh) * 2022-08-18 2024-02-22 诚瑞光学(重庆)有限公司 一种玻璃产品的成型模具

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG10201810200QA (en) 2014-05-16 2018-12-28 Heptagon Micro Optics Pte Ltd Manufacture of optical elements by replication and corresponding replication tools and optical devices
CN112969572A (zh) * 2018-11-02 2021-06-15 ams传感器新加坡私人有限公司 制造光学元件模块的方法
WO2020194817A1 (ja) * 2019-03-26 2020-10-01 富士フイルム株式会社 凹凸構造体の製造方法
JP7094441B2 (ja) * 2019-03-26 2022-07-01 富士フイルム株式会社 凹凸構造体の製造方法及び凹凸構造体
WO2020194815A1 (ja) * 2019-03-26 2020-10-01 富士フイルム株式会社 凹凸構造体の製造方法
CN110435057A (zh) * 2019-08-20 2019-11-12 瑞声科技(新加坡)有限公司 用于成型晶元镜片的模具
CN110655306B (zh) * 2019-08-20 2022-07-08 瑞声光学解决方案私人有限公司 用于成型晶元镜片的模具以及成型晶元镜片的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070216049A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-20 Heptagon Oy Method and tool for manufacturing optical elements
CN101426638A (zh) * 2006-03-20 2009-05-06 赫普塔冈有限公司 使用具有溢流体积的工具模制光学元件
JP2009226634A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Konica Minolta Opto Inc サブマスター成形型の製造方法
CN101945754A (zh) * 2007-12-19 2011-01-12 赫普塔冈有限公司 光学元件的制造

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001277260A (ja) * 2000-03-30 2001-10-09 Seiko Epson Corp マイクロレンズアレイ、その製造方法及びその製造用原盤並びに表示装置
FR2870933B1 (fr) * 2004-05-28 2008-03-14 Essilor Int Appareil de lecture de contour comportant un capteur d'effort
US7796337B2 (en) * 2007-03-13 2010-09-14 Visera Technologies Company Limited Optical microstructure plate and fabrication mold thereof
JP2010125611A (ja) 2008-11-25 2010-06-10 Ricoh Co Ltd 遮光壁一体型マイクロレンズアレイの製造方法、遮光壁一体型マイクロレンズアレイ及び画像入力装置
TW201204977A (en) * 2010-07-26 2012-02-01 Foxsemicon Integrated Tech Inc Lamp
US8638500B2 (en) * 2011-02-09 2014-01-28 Omnivision Technologies, Inc. Two-stage optical object molding using pre-final form
US20120242814A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-27 Kenneth Kubala Miniature Wafer-Level Camera Modules
CN102729405A (zh) * 2011-04-12 2012-10-17 苏州腾行精密模具有限公司 模具溢料槽

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070216049A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-20 Heptagon Oy Method and tool for manufacturing optical elements
CN101426638A (zh) * 2006-03-20 2009-05-06 赫普塔冈有限公司 使用具有溢流体积的工具模制光学元件
CN101945754A (zh) * 2007-12-19 2011-01-12 赫普塔冈有限公司 光学元件的制造
JP2009226634A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Konica Minolta Opto Inc サブマスター成形型の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017222161A (ja) * 2016-04-28 2017-12-21 アンテルヨン ウエハー オプティクス ビー.ブイ. 複製ツール
WO2024036683A1 (zh) * 2022-08-18 2024-02-22 诚瑞光学(重庆)有限公司 一种玻璃产品的成型模具

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