CN104969096A - 光学部件的制造方法、光学部件、透镜的制造方法及透镜 - Google Patents

光学部件的制造方法、光学部件、透镜的制造方法及透镜 Download PDF

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Abstract

提供一种能够廉价地对高精度的透镜进行大量生产的透镜的制造方法及由此制造出的透镜。通过使两个成形模以带有硬质的基板的状态对置,来正确地调整两者的间隔,并且在剥离了硬质的第二基板之后,通过使具有弹性的第二树脂模(SM2)一边从端部弯曲一边从透镜阵列(LA)剥下,能够容易地将其从透镜阵列(LA)剥下。另外,在剥离了硬质的第一基板之后,通过使具有弹性的第一树脂模(SM1)一边从端部弯曲一边从透镜阵列(LA)剥下,能够容易地将其从透镜阵列(LA)剥下。

Description

光学部件的制造方法、光学部件、透镜的制造方法及透镜
技术领域
本发明涉及一种光学部件的制造方法、光学部件、透镜的制造方法及透镜,特别是涉及一种能够廉价地大量生产的光学部件的制造方法、透镜的制造方法及由此得到的光学部件、透镜。
背景技术
近年来,以智能手机和平板型个人计算机等为代表的薄型的带摄像装置的便携终端正在迅速普及。然而,在搭载于这种薄型的便携终端的摄像装置中,具有高分辨率并且薄体、紧凑这些要求自不必说,还进一步要求低价格化。因此,对于在搭载于这些薄型的便携终端的摄像装置中使用的透镜,也要求确保高品质并且能够更廉价地大量生产的透镜。
出于这种背景,正在摸索着转向如下的制造方法:使用不需要加热设备且通过UV光的照射在短时间内固化的UV固化性树脂等能量固化性树脂作为透镜的原料,一并成形出数千个这样大量的透镜。作为这种透镜的制造方法,过去是向玻璃基板等平行平板上滴下能量固化性树脂,安放成形模而使能量固化性树脂在成形模内固化,一次性地呈阵列状地形成多个透镜,之后通过切断成一个一个的透镜,来制造大量的透镜(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2012-111131号公报
专利文献2:(日本)特开2002-187135号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
可是,在专利文献1的技术中,虽然能够廉价地大量生产透镜,但透镜的轴上厚度会增加出玻璃基板的厚度大小,存在妨碍摄像装置等的紧凑化的隐患。另外,在成形后还存在透镜从玻璃基板剥落的隐患。作为用于回避这种问题的一个对策,考虑仅利用能量固化性树脂一并成形出大量的透镜。但是,在不使用基板的情况下,树脂与成形模全面地接触,因此若透镜的个数变多,则成形模与成形物的紧贴面积将显著增加而使脱模阻力变大,结果容易发生脱模不良。特别是,在制造设有闪耀状(ブレーズ状)或台阶状等微细的凹凸构造的光学部件的情况下,在脱模时模具或光学部件的微细的凹凸构造容易发生破损。若要为了防止该情况而进行脱模处理,则处理麻烦,制造工序增加,模具的维护上耗费时间,难以廉价地制造透镜。
另一方面,还提出了使用脱模性良好的树脂模进行能量固化性树脂的成形。例如,在专利文献2中,提出了使用加成型硅树脂制的成形模的透镜片材的制造方法。更具体而言,在基材上涂布透镜用树脂(紫外线固化树脂或电子束固化树脂),在利用塑料板使被内衬的加成型硅树脂制的树脂模重叠后利用辊子加压,之后使树脂固化并使树脂模与塑料板一起脱模。在专利文献2所记载的透镜片材的制造方法中,使加成型硅树脂制的树脂模与塑料板一起均弯曲而脱模。由此,期待从透镜片材脱的模变得容易。然而,若使用容易弯曲的基板,则在加压时成形对象的树脂的厚度容易变得不均匀,产生难将透镜片材的厚度控制在所需厚度这一其他问题。
本发明是鉴于所述现有技术的问题之处而做出的,其目的在于提供一种能够廉价地对高精度的光学部件及透镜进行大量生产的光学部件及透镜的制造方法以及由此制造出的光学部件及透镜。
用于解决技术问题的手段
技术方案1所述的光学部件的制造方法是对至少具有呈列状排列的多个透镜的光学部件进行制造的方法,其特征在于,具有:
模具对置工序,其使第一模与第二模夹着能量固化性树脂而以规定间隔对置,所述第一模是使具有弹性的第一树脂模紧贴于硬质的第一基板而得到的,该第一树脂模具备用于转印多个所述透镜的第一光学面的第一转印面,所述第二模是使具有弹性的第二树脂模紧贴于硬质的第二基板而得到的,该第二树脂模具备用于转印多个所述透镜的第二光学面的第二转印面;
树脂固化工序,其通过对夹在所述第一模与所述第二模之间的所述能量固化性树脂施加能量来使之固化,形成成形体;
脱模工序,其使所述第一模及所述第二模从所述成形体脱模而得到所述光学部件;
在所述脱模工序中,对于所述第一模及所述第二模中的至少一方,在将硬质的所述基板自具有弹性的所述树脂模剥离之后,使所述树脂模一边弯曲一边自所述成形体脱模。
能量固化性树脂一般粘度低,因此,在将具有弹性的树脂模作为成形模进行成形时,合模时使转印面形状变形的隐患小,能够进行高精度的转印成形。另外,由于使用两个硬质的基板,因此能够利用这些基板进行两个树脂模相互的正确的位置调整,能够随心所欲地控制成形物的厚度。而且,通过在脱模时从至少一方的树脂模剥离硬质的基板,能够一边使具有弹性的树脂模弯曲一边将上述树脂模从成形物上拉下。通过使模具一边弯曲一边进行脱模,成形物和树脂模将呈线状地脱模,因此能够减小脱模阻力。因此,即使是排列有多个透镜、且脱模阻力容易因其凹凸形状而变高的光学部件的成形,也能够在不使透镜的精度变差的前提下容易地进行脱模。
技术方案2所述的光学部件的成形方法的特征在于,在技术方案1所述的发明中,所述脱模工序由第一脱模工序和第二脱模工序组成,在所述第一脱模工序中,对于所述第一模及第二模中的一方,在将所述基板自所述树脂模剥离之后,使剥离了所述基板的所述树脂模一边弯曲一边自所述成形体脱模,所述第二脱模工序是在所述第一脱模工序后,对于所述第一模及第二模中的另一方,在将所述基板自所述树脂模剥离之后,使剥离了所述基板的所述树脂模一边弯曲一边自所述成形体脱模。
由此,即使是在两面具有曲面或闪耀形状(ブレーズ形状)等复杂的光学面的光学部件,也能够容易地进行脱模。
技术方案3所述的光学部件的制造方法的特征在于,在技术方案2所述的发明中,所述脱模工序在所述第一脱模工序后还包括向所述成形物的已使所述第一树脂模脱模的面粘贴能够拆装的片材的工序。
根据本发明,通过在所述第一脱模工序后,向所述成形物的已使所述第一树脂模脱模的面粘贴能够拆装的片材,由此,在所述第二脱模工序中,能够防止成形物的光学面受损、或者在脱模过程中不慎发生单片化(個片化)而使透镜散乱。另外,在第二脱模工序结束之后,也能够一体地处理所述光学部件和所述片材,作业性和输送性优秀。
技术方案4所述的光学部件的成形方法的特征在于,在技术方案2所述的发明中,所述脱模工序在所述第一脱模工序后还包括将支承部件安装于所述成形体的工序,所述支承部件对所述成形物的已使所述第一树脂模脱模的面的相邻透镜之间的部位进行支承。
由此,在所述第二脱模工序中,能够防止成形物的光学面受损、或者在脱模过程中不慎发生单片化而使透镜散乱。
技术方案5所述的光学部件的成形方法的特征在于,在技术方案1~4中任一项所述的发明中,所述脱模工序在将所述第一模及所述第二模中的至少一方的硬质的所述基板自具有弹性的所述树脂模剥离时,向所述基板与所述树脂模之间供给气体。
通过向所述基板与所述树脂模之间供给气体(例如空气),容易将所述基板从所述树脂模剥离。
技术方案6所述的光学部件的成形方法的特征在于,在技术方案1~5中任一项所述的发明中,为了制造所述光学部件而使用的所述第一树脂模及所述第二树脂模中的至少一方是在制造其他光学部件时使用的树脂模。
所述具有弹性的树脂模容易通过发生弯曲而剥落,脱模时的脱模阻力也小,因此即使被反复在成形中使用,摩耗和损伤也小,耐久性也优秀。因此,通过反复使用相同的树脂模,能够大量生产相同形状的光学部件和透镜,从结果来看,能够大幅度压低成本。
技术方案7所述的光学部件的成形方法的特征在于,在技术方案1~6中任一项所述的发明中,在所述模具对置工序中,使间隔件夹在所述第一基板与所述第二基板之间而使所述第一树脂模与所述第二树脂模保持规定间隔。
所述第一树脂模和所述第二树脂模均具有弹性,因此,在直接接触夹设间隔件等方法中,难以正确地调整两者的间隙,但通过使间隔件夹在均为硬质的所述第一基板与所述第二基板之间,能够高精度地调整均具有弹性的所述第一树脂模与所述第二树脂模的间隔。
技术方案8所述的光学部件的成形方法的特征在于,在技术方案1~7中任一项所述的发明中,所述第一树脂模及所述第二树脂模中的至少一方的厚度为100μm以上且10mm以下。
所述第一树脂模及所述第二树脂模中的至少一方的厚度如果为100μm以上,则能够充分转印透镜形状,如果为10mm以下,则容易从成形物脱模。
技术方案9所述的光学部件的成形方法的特征在于,在技术方案1~8中任一项所述的发明中,所述模具对置工序还具有在合模正交方向上对所述第一模和所述第二模进行定位的工序。
由此,能够廉价地大量生产光学面两面为曲面形状的透镜。
技术方案10所述的光学部件的成形方法的特征在于,在技术方案1~9中任一项所述的发明中,所述第一树脂模及所述第二树脂模中的至少一方由硅树脂或氟树脂形成。
由此,兼而具备良好的柔软性和脱模性,而且向硬质基板的紧贴也优秀。
技术方案11所述的光学部件的成形方法的特征在于,在技术方案4所述的发明中,所述支承部件具备通过空气吸附来支承所述成形物的空气吸附部。
由此,能够切实地支承成形物,并且脱模结束后能够通过解除吸引或减压来使成形物迅速脱离,难以使制造工艺的速度下降。
技术方案12所述的光学部件的特征在于,该光学部件通过技术方案1~11中任一项所述的光学部件的制造方法制造。
技术方案13所述的透镜的制造方法的特征在于,具备单片化工序,在该单片化工序中,将通过技术方案1~11中任一项所述的制造方法得到的光学部件,以从透镜光轴方向观察时变为每片一个透镜的方式、或者以从透镜光轴方向观察时变为每片多个透镜的方式,进行单片化。
技术方案14所述的透镜的特征在于,该透镜通过技术方案13所述的透镜的制造方法制造。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够廉价地对高精度的透镜进行大量生产的光学部件及透镜的制造方法以及由此制造出的光学部件及透镜。
附图说明
图1是第一实施方式的光学部件及透镜的示意性的外观图,(a)、(b)是光学部件的立体图及剖视图,(c)、(d)是透镜的立体图及剖视图。
图2(a)~(c)是表示利用母模制作树脂模的工序的图。
图3(a)~(k)是表示使用树脂模制造透镜阵列的工序的图。
图4是表示使树脂模紧贴于基板的方法的图,(a)是从正面观察基板和树脂模的图,(b)、(c)是从侧面观察的图,但省略了树脂模的转印面。
图5(a)~(c)是在配置了间隔件的状态下,从正面观察基板和树脂模的图。
图6是第二实施方式的第一树脂模的局部剖视图。
图7是通过第二实施方式成形出的透镜阵列的立体图。
图8(a)~(c)是表示从通过第二实施方式成形出的透镜阵列中,将透镜单片化的方法的图。
图9(a)是变形例的具有多个菲涅耳透镜的光学部件的剖视图,(b)是对菲涅耳透镜以进行了单片化的状态进行表示的剖视图。
图10是表示第三实施方式的定位方法的图。
图11(a)~(c)是表示校准标记的例子的图。
图12(a)~(f)是表示使用树脂模制造两面为球面状的透镜阵列的工序的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。注意,附图的尺寸比例有时为了便于说明而有所夸张,与实际的比例不同。
〈第一实施方式〉
图1(a)~(d)是第一实施方式的光学部件及透镜的示意性的外观图。如图1(a)、(b)所示,光学部件OE由单一的树脂构成,具备多个透镜LS,多个透镜LS呈二维状排列,具有曲面状的第一光学面OP1和平坦的第二光学面OP2。另外,如图1(c)、(d)所示,透镜LS是将图1(a)、(b)的光学部件OE,以从光轴方向观察时具有单一的光学面的方式单片化(例如切割)成每个透镜而得到的。作为光学部件OE,除了呈阵列状(二维地)排列透镜LS的透镜阵列之外,也可以是仅(一维地)排列成一列的结构。另外,作为透镜LS,也可以是从光轴方向观察排列有多个透镜的结构。
作为光学部件用树脂,使用通过施加能量而固化的能量固化性树脂,例如可举出通过施加光而固化的光固化性树脂和通过施加热而固化的热固化性树脂等。特别优选通过照射UV光而固化的UV固化性树脂。固化前的能量固化性树脂总的来说粘性低,但如后所述,从利用具有弹性的树脂模进行成形的观点出发,特别优选在固化前的状态下具有10mPa·s~1000mPa·s的粘度。
这些光学部件OE和透镜LS用作内置于薄型的便携电子设备中的摄像用的光学系统。在透镜从光轴方向观察由单一的透镜构成的情况下,例如,可以与其他透镜组合而用于摄像用光学系统,或者,在透镜从光轴方向观察排列有多个透镜的情况下,例如,可以用于将多个摄影图像合成而得到一个图像的复眼摄像装置用的光学系统。
图2、3是表示透镜的制造工序的图。参照图2(a)~(c),对作为光学部件的透镜阵列的制造工序进行说明。
(具有弹性的树脂模的制作)
首先,如图2(a)所示,例如,通过对由超级钢等硬质的金属或陶瓷等构成的母材进行切削加工,制作母模MM。母模MM呈阵列状地排列形成母光学面MM1,在其周围形成有定位用的壁部MM2,母光学面MM1为透镜的最终光学面形状。接着,将树脂模用的树脂材料配置在母模MM内。作为用于树脂模的树脂,是适度的柔软性和表面的疏水性优秀的树脂,在使用UV固化性树脂等作为光学部件用的树脂的情况下,优选紫外线(300nm~400nm)的透过率高的树脂,特别优选具有90%以上的透过率的树脂。硅类树脂和氟类树脂的适度的柔软性和相对于UV固化性树脂的脱模性良好,特别地优选。这些材料固化后的橡胶硬度优选为30~90。若橡胶硬度高则模具的变形得到抑制,能够稳定地确保高转印精度,但若橡胶硬度过高则脱模性变差。若考虑工艺上的易用难易度和精度,则更优选橡胶硬度为60~80。作为具体的硅树脂,可以适当使用信越化学工业株式会社制的产品名为SIM240、SIM260、SIM360等的产品。作为硅树脂,既可以是二液混合型,又可以是一液型。
在此,混合出二液混合型的硅树脂的原料SMT,在脱泡处理之后,如图2(b)所示,使原料SMT向壁部MM2的内侧适量滴下,进一步如图2(c)所示,使玻璃制的平行平板PP重叠并使平行平板PP下降至与壁部MM2抵接,按压树脂原料SMT。在该状态下投入到电炉中,加热规定时间后,进行脱模。由此,形成橡胶硬度60、长宽80mm、厚度Δ1(100μm以上且10mm以下)的第一硅树脂模SM1(具有弹性的第一树脂模)。第一硅树脂模SM1呈阵列状地排列有被转印了母光学面MM1而凹陷成凹状的多个转印面SM1a。之后,如后所述,使玻璃制的第一基板ST1(硬质的第一基板)以后述方式紧贴于硅树脂模SM1的与转印面SM1a相反的一侧的面。注意,虽未图示,但经过同样的工序,形成橡胶硬度60、长宽80mm、厚度Δ2(100μm以上且10mm以下)的平行平板状的第二硅树脂模SM2(具有弹性的第二树脂模),使其紧贴于玻璃制的第二基板ST2(硬质的第二基板)。第二基板ST2在与第二硅树脂模SM2对置的位置具有贯通孔SM2a。利用第一基板ST1和第一硅树脂模SM1构成第一模,利用第二基板ST2和第二硅树脂模SM2构成第二模。第一树脂模及第二树脂模如果厚度为100μm以上,则能够充分转印透镜形状,另外,如果厚度为10mm以下,则容易从成形物脱模。
作为硬质的基板,优选硬度比具有弹性的树脂模高、弹性模量为0.1Gpa以上的基板。作为具体的材料,除了在本实施方式中使用的玻璃之外,还可以使用不锈钢等金属、丙烯酸基材等,但在使用UV固化性树脂作为光学部件用的能量固化性树脂的情况下,优选使UV光透过的玻璃和丙烯酸树脂等。在本实施方式中,基板及树脂模均为光透过性,因此第一模及第二模均具有光透过性。
(透镜阵列的成形)
接下来,使第一硅树脂模SM1紧贴在玻璃制的第一基板ST1上。在本实施方式中,作为第一基板ST1,使用在与第一硅树脂模SM1对置的位置具有贯通孔ST1a的玻璃制的平行平板,但也可以使用上述平行平板PP。
此时,若在第一硅树脂模SM1与第一基板ST1之间残留有气泡等,则会妨碍高精度的成形,因此,期望如图4(a)、(b)的箭头所示地,自第一硅树脂模的端部(若是多边形状则是角部)相对于第一基板ST进行贴合,使两者逐渐紧贴。或者,如图4(c)所示,也可以从一端至另一端,利用辊子RL将第一硅树脂模SM1逐渐按压于第一基板ST1。由于硅树脂具有粘着性,因此通过辊子RL的按压,第一树脂模SM1的与转印面相反的一侧的平坦面紧贴于平坦的第一基板ST1。注意,第二硅树脂模SM2(与UV固化性树脂RUV的抵接面为平面)也以相同的步骤紧贴于第二基板ST2。
之后,如图3(a)所示,在第一硅树脂模SM1的周围的第一基板ST1上配置间隔件SP。对于间隔件SP的形状和在基板ST1上的位置,只要适当保持基板ST1与基板ST2的间隔,就可以不受特别限定地采用各种形状和配置。在本实施方式中,高度Δ3的间隔件SP为圆筒状,如图5(a)所示,等间隔地配置在第一硅树脂模SM1周围的四个部位,或者如图5(b)所示,配置在第一硅树脂模SM1周围的三个部位。作为间隔件SP,也可以采用图5(c)所示的块状的间隔件,配置在第一硅树脂模SM1的两侧。
接下来,如图3(b)所示,向第一硅树脂模SM1上适量滴下UV固化性树脂RUV。进一步地,如图3(c)所示,使在其他工序中形成的、紧贴于第二基板ST2的第二硅树脂模SM2(与UV固化性树脂RUV的抵接面为平面),以将UV固化性树脂RUV夹在中间的方式与第一硅树脂模SM1对置。然后,以合模速度0.01mm/s~1mm/s,使第二硅树脂模SM2接近,直到基板ST2与间隔件SP抵接(模具对置工序)。若以0.01mm/s~1mm/s左右的比较慢的速度进行合模,则容易抑制气泡混入。
通过该模具对置工序,使分别由紧贴于硬质的基板的具有弹性的树脂模构成的两个模具夹着能量固化性树脂而以规定间隔对置。由此,第一基板ST1和第二基板ST2的间隙由间隔件SP调整,因此第一硅树脂模SM1与第二硅树脂模SM2的间隙始终调整为恒定在(Δ3-Δ1-Δ2)(参照图3(d))。第一树脂模SM1和第二树脂模SM2均具有弹性,因此在使间隔件以接触方式夹于树脂模的做法中,难以正确调整两者的间隙,但通过使用均为硬质的两个基板,能够容易地进行具有弹性的两个树脂模的间隔调整。在此,能量固化性树脂一般粘度低,因此即使将具有弹性的树脂模作为成形模进行成形,合模时使转印面形状变形的隐患也小,能够进行高精度的转印成形。注意,UV固化性树脂RUV粘度低,在合模时跑向开放的周围侧,因此不压迫第一硅树脂模SM1,就不会使转印面SM1a变形。另外此时,如果要成形的透镜不太厚,则由于表面张力,UV固化性树脂RUV不会超出所需水平地跑向周围。
注意,对于第一基板ST1与第二基板ST2之间的间隙,也可以利用传感器等检测硅树脂模或紧贴于硅树脂模的基板的表面的位置,反馈给具有内置了伺服电机或步进电机等的驱动机构的支承机构来控制模具的位置,由此机械地达到厚度精度,以此来代替使用间隔件的调整。
之后,如图3(d)所示,若从外部照射UV光,则UV光透过第二基板ST2和第二硅树脂模SM2,到达UV固化性树脂RUV,使其固化,因此第一硅树脂模SM1的转印面SM1a被高精度地转印于固化了的UV固化性树脂RUV。由此,形成具有多个透镜LS的透镜阵列LA来作为成形体(树脂固化工序)。注意,UV光的照射既可以从第二模侧及第一模侧中的任一侧进行,又可以从两侧进行。
之后,执行脱模工序,该脱模工序包括图3(e)及图3(f)所示的第一脱模工序、由图3(g)及图3(i)的工序组成的第二脱模工序和图3(h)所示的能够拆装的片材的粘贴工序。
具体而言,首先,如图3(e)所示,将第二基板ST2从第二硅树脂模SM2剥离。此时,若从外部经由第二基板ST2的贯通孔ST2a吹入气体,则气体被填充到第二硅树脂模SM2与第二基板ST2之间,第二基板ST2变得容易从第二硅树脂模SM2剥落。作为供给的气体,使用工厂空气等。作为压力,优选10KPa~500KPa左右。在从树脂模剥离基板时,也可以利用真空吸附工作台等保持硬质的基板来帮助剥离。
之后,如图3(f)所示,从成形体即透镜阵列LA剥下第二硅树脂模SM2(第一脱模工序)。第二硅树脂模SM2具有弹性,比较柔软,因此,通过一边使第二硅树脂模SM2从端部弯曲一边将其剥下,能够容易地将其从透镜阵列LA剥下。此时,通过使模具一边弯曲一边进行脱模,成形物和树脂模将呈线状地脱模,因此能够减小脱模阻力。因此,即使是排列有多个透镜、且脱模阻力容易因其凹凸形状而变高的光学部件的成形,也能够在不使透镜的精度变差的前提下容易地进行脱模。另外,此时,透镜阵列LA的背面侧全面地紧贴于第一硅树脂模SM1,因此第一硅树脂模SM1侧难以剥落。
进一步地,如图3(g)所示,从第一基板ST1将第一硅树脂模SM1和透镜阵列LA一体地剥离。此时,若从外部经由第一基板ST1的贯通孔ST1a吹入空气,则空气被填充到第一硅树脂模SM1与第一基板ST1之间,第一硅树脂模SM1变得容易从第一基板ST1剥落。
之后,如图3(h)所示,向透镜阵列LA的剥下了第二硅树脂模SM2的面上粘贴能够拆装的薄的树脂制的片材FM(或者粘接带)并使之翻转。通过向成形物的已使第一树脂模脱模的面粘贴能够拆装的片材,在后述第二脱模工序中,能够防止成形物的光学面受损、或者在脱模过程中不慎发生单片化而使透镜散乱。另外,在后述第二脱模工序结束之后,也能够一体地处理光学部件和片材,作业性和输送性优秀。接下来,如图3(i)所示,从透镜阵列LA剥下第一硅树脂模SM1(第二脱模工序)。第一硅树脂模SM1比较柔软,因此,通过一边使第一硅树脂模SM1从端部弯曲一边将其剥下,能够容易地将其从透镜阵列LA剥下。此时,透镜阵列LA的背面侧全面地紧贴于片材FM,因此难以从透镜阵列LA剥落。这样,通过依次进行两个树脂模的脱模,能够在一方的树脂模难以从光学部件剥落的状态下,进行另一方的树脂模的脱模,因此提高了作业性。注意,通过向第一基板ST1再次紧贴第一硅树脂模SM1,另外,通过向第二基板ST2再次紧贴第二硅树脂模SM2,能够在下一个透镜阵列LA的成形中再利用。
(透镜的制作)
这样形成的透镜阵列LA在被粘贴到片材FM上的状态下,被输送到下一工序,通过在图3(j)的箭头C的位置切断,如图3(k)所示,单片化成每个透镜LS。之后,将片材FM从透镜LS剥下,组装于摄像装置。
〈第二实施方式〉
对第二实施方式进行说明。图6是在第一硅树脂模SM1中,在邻接的转印面ST1a之间形成了V字截面的隆起部SM1b的结构。若使用这种第一硅树脂模SM1,如上所述地转印成形透镜阵列LA,则如图7所示,在由转印面SM1a转印成的透镜LS之间,将形成与隆起部SM1b对应的多个截面V字形的谷部(V形槽)LV。谷部LV的角度优选为20°~60°。
这样形成的透镜阵列LA能够以如下形态容易地单片化成透镜LS。在图8(a)所示的例子中,通过向两侧(或者在对角线上)拉伸片材FM来使透镜阵列LA产生拉伸应力,能够在最脆弱的谷部LV的最深部产生断裂。
在图8(b)所示的例子中,通过向背侧弯曲片材FM来使透镜阵列LA产生弯曲应力,能够在最脆弱的谷槽LV的最深部产生断裂。
在图8(c)所示的例子中,通过从个别透镜LS的背后按压片材FM来使透镜阵列LA产生弯曲应力,能够在最脆弱的谷槽LV的最深部产生断裂。这适合于透镜LS的外径为圆形形状的情况。
注意,在第一实施方式、第二实施方式中,作为光学部件和透镜,示出了具备平坦的第二光学面和具有凸状的曲面形状的第一光学面的结构,但光学面的形状不限于此。例如,既可以是具有凹状的曲面形状或非球面形状的结构,又可以是具有使截面V时状或截面台阶状的微细凹凸反复出现的微细构造的结构。特别是,在具有包含凹部和凸部双方的非球面形状或微细构造的情况下,总的来说,脱模阻力容易变大,因此上述制造方法特别有效。注意,在第一及第二实施方式中,也可以将透镜用作搭载于便携电子设备中的辅助光源用的光学系统。在该情况下,如图9(a)、(b)所示,也可以形成具有所谓的菲涅耳透镜FL的透镜阵列LA,所谓的菲涅耳透镜FL具有形成有环状的凹凸构造的光学面。在图9(a)、(b)中,示出了设有与上述第二实施方式中说明的结构相同的断裂用的V形槽LV的例子。
〈第三实施方式〉
对第三实施方式进行说明。在本实施方式中,在第二硅树脂模SM2上也形成有对透镜LS的曲面转印面进行转印的转印面SM2a。这样一来,在上述实施方式的图3(c)所示的合模工序中,为了抑制透镜的光学面两面的偏心,需要第一硅树脂模SM1与第二硅树脂模SM2在合模正交方向上的对位。
因此,在本实施方式中,在第一硅树脂模SM1和第二硅树脂模SM2上分别形成有校准标记SM1c、SM2c。在对图2(a)所示的母模进行切削加工时,同时在与转印面不同的位置形成规定形状的凹部或凸部,并将其分别转印于第一硅树脂模SM1和第二硅树脂模SM2,由此,能够以高位置精度形成这种校准标记SM1c、SM2c。作为校准标记SM1c、SM2c的形状,可以任意地选定图11(a)所示的圆形状、图11(b)所示的十字形状、图11(c)所示的星形等辨认性良好的形状。
在合模时,如图10所示,在第二基板ST2侧配置照相机CA1、CA2,通过第二基板ST2及第二硅树脂模SM2,观察第一硅树脂模SM1(读取位置坐标)。在此,未图示的控制装置如果基于读取到的位置坐标判断为校准标记SM1c、SM2c偏离,则使第二硅树脂模SM2与由机器人等保持着的第二基板ST2一起在合模正交方向上移动。在利用照相机CA1、CA2所观察的校准标记SM1c、SM2c一致了的情况下,维持着该状态而进行合模。如此,第一模与第二模彼此被在合模正交方向上定位。注意,也可以使第一硅树脂模SM1侧移动来进行定位。
注意,如图12(a)~(f)所示,即使在光学部件OE在两面具有曲面状的光学面OP1、OP2的情况下,也可以在各透镜部之间设置与第二实施方式中说明的结构相同的断裂用V形槽LV。在该情况下,在如图12(a)、(b)所示地将一方的模具SM1脱模之后,如图12(c)所示,利用与外部的空气吸附机构(未图示)连结了的支承部件HLD的立设部(空气吸附部)WL对露出的成形物的透镜LS之间的连结部CT进行保持。由此,在第二脱模工序中,能够防止成形物的光学面OP2受损、或者在脱模过程中不慎发生单片化而使透镜LS散乱。然后,如图12(d)所示,将硬质的基板ST2剥下,将相反侧的模具SM2脱模。之后,通过从图12(e)所示的状态卸下支承部件HLD,能够得到透镜阵列(光学元件)LA。进一步地,如图12(f)所示,通过使得到的透镜阵列LA在断裂用V形槽LV处断裂,能够将透镜LS单片化。通过使用具备空气吸附机构的支承部件HLD,能够切实地支承成形物,并且脱模结束后能够通过解除吸引或减压来使成形物迅速脱离。另外,难以使制造工艺的速度下降。
另外,在上述实施方式中,在向一方的树脂模中配置未固化的树脂之后,利用另一方的树脂模按压树脂来使树脂夹在两个模具之间,但也可以在使两个模具以规定间隔对置之后,向两者之间的间隙中填充未固化的树脂。另外,在上述实施方式中,通过供给气体来将硬质的基板从树脂模剥离,但剥离的方法不限于此,例如也可以通过使楔子挤入基板与树脂模之间来进行剥离。
对于本领域技术人员来说,根据本说明书记载的实施方式和技术思想可知,本发明并不限定于说明所记载的实施方式,还包括其他实施方式和变形例。例如,虽然从第二树脂模进行了脱模,但也可以从第一树脂模进行脱模。
附图标记说明
FM 片材
LA 透镜阵列
LS 透镜
LV 谷部
MM 母模
MM1 母光学面
MM2 壁部
PP 平行平板
RL 辊子
RUV UV 固化性树脂
SM1 第一树脂模
SM1a 转印面
SM1b 隆起部
SM1c 校准标记
SM2 第二树脂模
SM2a 转印面
SMT 树脂原料
SP 间隔件
ST1 第一基板
ST1a 贯通孔
ST2 第二基板
ST2a 贯通孔

Claims (14)

1.一种光学部件的制造方法,是对至少具有呈列状排列的多个透镜的光学部件进行制造的方法,其特征在于,具有:
模具对置工序,其使第一模与第二模夹着能量固化性树脂而以规定间隔对置,所述第一模是使具有弹性的第一树脂模紧贴于硬质的第一基板而得到的,该第一树脂模具备用于转印多个所述透镜的第一光学面的第一转印面,所述第二模是使具有弹性的第二树脂模紧贴于硬质的第二基板而得到的,该第二树脂模具备用于转印多个所述透镜的第二光学面的第二转印面;
树脂固化工序,其通过对夹在所述第一模与所述第二模之间的所述能量固化性树脂施加能量来使之固化,形成成形体;
脱模工序,其使所述第一模及所述第二模从所述成形体脱模而得到所述光学部件;
在所述脱模工序中,对于所述第一模及所述第二模中的至少一方,在将硬质的所述基板自具有弹性的所述树脂模剥离之后,使所述树脂模一边弯曲一边自所述成形体脱模。
2.如权利要求1所述的光学部件的制造方法,其特征在于,
所述脱模工序由第一脱模工序和第二脱模工序组成,
在所述第一脱模工序中,对于所述第一模及第二模中的一方,在将所述基板自所述树脂模剥离之后,使剥离了所述基板的所述树脂模一边弯曲一边自所述成形体脱模,
所述第二脱模工序是在所述第一脱模工序后,对于所述第一模及第二模中的另一方,在将所述基板自所述树脂模剥离之后,使剥离了所述基板的所述树脂模一边弯曲一边自所述成形体脱模。
3.如权利要求2所述的光学部件的制造方法,其特征在于,
所述脱模工序在所述第一脱模工序后还包括向所述成形物的已使所述第一树脂模脱模的面粘贴能够拆装的片材的工序。
4.如权利要求2所述的光学部件的制造方法,其特征在于,
所述脱模工序在所述第一脱模工序后还包括将支承部件安装于所述成形体的工序,所述支承部件对所述成形物的已使所述第一树脂模脱模的面的相邻透镜之间的部位进行支承。
5.如权利要求1~4中任一项所述的光学部件的制造方法,其特征在于,
所述脱模工序在将所述第一模及所述第二模中的至少一方的硬质的所述基板自具有弹性的所述树脂模剥离时,向所述基板与所述树脂模之间供给气体。
6.如权利要求1~5中任一项所述的光学部件的制造方法,其特征在于,
为了制造所述光学部件而使用的所述第一树脂模及所述第二树脂模中的至少一方是在制造其他光学部件时使用的树脂模。
7.如权利要求1~6中任一项所述的光学部件的制造方法,其特征在于,
在所述模具对置工序中,使间隔件夹在所述第一基板与所述第二基板之间而使所述第一树脂模与所述第二树脂模保持规定间隔。
8.如权利要求1~7中任一项所述的光学部件的制造方法,其特征在于,
所述第一树脂模及所述第二树脂模中的至少一方的厚度为100μm以上且10mm以下。
9.如权利要求1~8中任一项所述的光学部件的制造方法,其特征在于,
所述模具对置工序还具有在合模正交方向上对所述第一模和所述第二模进行定位的工序。
10.如权利要求1~9中任一项所述的光学部件的制造方法,其特征在于,
所述第一树脂模及所述第二树脂模中的至少一方由硅树脂或氟树脂形成。
11.如权利要求4所述的光学部件的制造方法,其特征在于,
所述支承部件具备通过空气吸附来支承所述成形物的空气吸附部。
12.一种光学部件,其特征在于,该光学部件通过权利要求1~11中任一项所述的光学部件的制造方法制造。
13.一种透镜的制造方法,其特征在于,具备单片化工序,在该单片化工序中,将通过权利要求1~11中任一项所述的制造方法得到的光学部件,以从透镜光轴方向观察时变为每片一个透镜的方式、或者以从透镜光轴方向观察时变为每片多个透镜的方式,进行单片化。
14.一种透镜,其特征在于,该透镜通过权利要求13所述的透镜的制造方法制造。
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