CN108699721B - 透镜用模具的制造方法及透镜用模具 - Google Patents

透镜用模具的制造方法及透镜用模具 Download PDF

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Abstract

表面具有至少一个反转后的光学曲面(22)的透镜用模具的制造方法包含如下工序：(a)准备表面具有多个反转后的光学曲面(22)的铝基材(10A)，或准备模具基材(10B)，该模具基材(10B)具有基材(12)、与支撑于基材且表面具有多个反转后的光学曲面(22)的铝层(16)；(b)通过对铝基材或铝层的表面进行阳极氧化，形成具有多个微细的凹部(18p)的多孔氧化铝层(18)；以及(c)在工序(b)后，通过使多孔氧化铝层与蚀刻液接触，使多孔氧化铝层的多个微细的凹部扩大。

Description

透镜用模具的制造方法及透镜用模具
技术领域
本发明涉及一种透镜用模具的制造方法及透镜用模具。
背景技术
电视或手机等所使用的显示装置或相机镜头等光学元件通常采用了抗反射技术，以减少表面反射而提高光的透射量。原因在于：例如像光射入至空气与玻璃之间的界面的情况那样，在光通过折射率不同的介质的界面的情况下，光的透射量会因菲涅尔反射等而减少，导致可视性下降。而且，例如相机镜头表面的光反射也会引起像因透镜的内部反射而变得重叠的现象(重影)、或后方的光映入的现象(光晕)。
以往，常使用例如在透镜表面形成由折射率与透镜不同的材料形成且具有数十纳米～数百纳米左右的厚度的层(抗反射膜)的方法，作为用以减少表面反射的抗反射技术。抗反射膜既可为单层构造，也可具有层叠有多个层的构造。
近年来，关于抗反射技术，在基板表面形成微小的凹凸图案的方法受到关注，该微小的凹凸图案的凹凸的周期被控制为可见光(λ＝380nm～780nm)的波长以下(参照专利文献1至专利文献3)。该方法利用了所谓的蛾眼(Moth-eye，蛾的眼镜)构造的原理，其使相对于射入至基板的光的折射率沿着凹凸的深度方向，从入射介质的折射率连续地变化至基板的折射率，由此，抑制想要防止反射的波长区域的反射。
蛾眼构造除了能够在广泛的波长区域内，发挥入射角依赖性小的抗反射作用之外，还具有能够应用于大多数的材料，且能够在表面直接形成凹凸图案这一优点。结果是能够提供成本低且性能高的抗反射表面。
例如，专利文献4公开了光学曲面具有表现出抗反射功能的多个凸部(例如蛾眼构造)的光学元件(例如透镜)及用以制造此种光学元件的模具。已记载了以如下方式制造专利文献4的模具。首先，准备具有与光学元件的光学曲面对应的曲面(以下，称为“反转后的光学曲面”)的金属模具，形成覆盖反转后的光学曲面的铝层。然后，交替地反复进行对铝层进行阳极氧化的工序、与使通过阳极氧化形成的多孔氧化铝层的细孔扩大的蚀刻工序，由此，能够获得用以制造光学元件的模具。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特表2001-517319号公报
专利文献2：日本专利特表2003-531962号公报
专利文献3：国际专利公开第2006/059686号
专利文献4：日本专利特开2005-316393号公报
专利文献5：国际专利公开第2011/105206号
专利文献6：国际专利公开第2010/128662号
专利文献7：国际专利公开第2012/029570号
专利文献8：国际专利公开第2011/111669号
专利文献9：国际专利公开第2011/125486号
专利文献10：国际专利公开第2013/183576号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
本发明人进行研究后，专利文献4的模具的制造方法有可能会产生如下问题，即，产生模具的制造偏差。特别是多孔氧化铝层所具有的细孔(微细的凹部)有可能会产生制造偏差。若多孔氧化铝层所具有的细孔(微细的凹部)产生了制造偏差，则使用模具制造的光学元件的抗反射功能会产生制造偏差。根据本发明人的研究，认为产生模具的制造偏差这一问题例如是由阳极氧化的条件根据模具而有所不同引起。详情后述。
本发明是为了解决所述问题而成的发明，其主要目的在于提供能够抑制透镜用模具的制造偏差的透镜用模具的制造方法及通过此种方法制造出的透镜用模具。
解决问题的手段
本发明实施方式的透镜用模具的制造方法是表面具有至少一个反转后的光学曲面的透镜用模具的制造方法，其包含如下工序：(a)准备表面具有多个反转后的光学曲面的铝基材，或准备模具基材，该模具基材具有基材、与支撑于所述基材且表面具有多个反转后的光学曲面的铝层；(b)通过对所述铝基材或所述铝层的表面进行阳极氧化，形成具有多个微细的凹部的多孔氧化铝层；以及(c)在所述工序(b)后，通过使所述多孔氧化铝层与蚀刻液接触，使所述多孔氧化铝层的所述多个微细的凹部扩大。
在某实施方式中，所述透镜用模具的制造方法还包含工序(d)，在所述工序(c)后，从所述铝基材或所述模具基材切割出包含所述多个反转后的光学曲面中的至少一个反转后的光学曲面的部分。
在某实施方式中，从所述铝基材或所述铝层的法线方向观察时，所述多个反转后的光学曲面的二维大小为1mm以上。
在某实施方式中，在所述工序(a)中，周期性地形成所述多个反转后的光学曲面。
在某实施方式中，所述多个反转后的光学曲面的邻接间距为1mm以上。
在某实施方式中，所述工序(b)是在使所述铝基材或所述铝层的表面与电解液接触的状态下，对与所述铝基材或所述铝层的表面电连接的阳极、和设置于所述电解液内的阴极之间施加电压，由此，形成具有微细的凹部的多孔氧化铝层的工序，其包含如下工序：使所述电压上升至目标值；以及在使所述电压上升至所述目标值之前，使所述电压上升至低于所述目标值的第一峰值，然后，使所述电压下降至低于所述第一峰值的值。
在某实施方式中，在使所述电压下降至低于所述第一峰值的值的工序中，使所述电压实质上下降至零。
在某实施方式中，还包含工序(e)，在所述工序(c)后，对所述多孔氧化铝层的表面进行脱模处理。
在某实施方式中，所述工序(a)是准备所述铝基材的工序，其还包含工序(b1)，在所述工序(b)之前，对形成于所述铝基材的表面的所述多个反转后的光学曲面实施机械加工或电解加工。
在某实施方式中，所述工序(a)是准备所述铝基材的工序，其还包含工序(b2)，在所述工序(b)之前，在比电阻值为1MΩ·cm以下的水或水溶液中，将所述铝基材的表面作为阴极，对所述表面与相向电极之间进行通电处理。
在某实施方式中，所述工序(a)是准备所述模具基材的工序，其包含：工序(a1)，准备所述基材；工序(a2)，在所述基材的表面形成多个曲面部；以及工序(a3)，在所述工序(a2)中所形成的所述多个曲面部上层叠铝，由此，形成表面具有所述多个反转后的光学曲面的所述铝层。
在某实施方式中，还包含工序(a4)，在所述工序(a3)之前，对形成于所述基材的表面的所述多个曲面部实施机械加工或电解加工。
在某实施方式中，所述基材是铝基材，所述模具基材还具有形成在所述基材与所述铝层之间的无机材料层。
在某实施方式中，所述基材是由Al-Mg-Si系的铝合金形成且实施了机械性镜面加工的铝基材。
本发明实施方式的透镜用模具是表面具有至少一个反转后的光学曲面的透镜用模具，其具有铝基材、与形成于所述铝基材的表面的多孔氧化铝层，所述多孔氧化铝层在表面具有所述至少一个反转后的光学曲面，所述至少一个反转后的光学曲面各自具有从表面的法线方向观察时的二维大小为10nm以上且未达500nm的多个微细的凹部。
本发明的其他实施方式的透镜用模具是表面具有至少一个反转后的光学曲面的透镜用模具，其具有基材、支撑于所述基材的铝层、及形成于所述铝层的表面的多孔氧化铝层，所述多孔氧化铝层在表面具有所述至少一个反转后的光学曲面，所述至少一个反转后的光学曲面各自具有从表面的法线方向观察时的二维大小为10nm以上且未达500nm的多个微细的凹部。
在某实施方式中，所述多孔氧化铝层的表面还具有平面部，所述至少一个反转后的光学曲面包含隔着所述平面部而彼此邻接的两个反转后的光学曲面。
在某实施方式中，还具有形成在所述基材与所述铝层之间的无机材料层，所述平面部包含所述无机材料层的一部分。
在某实施方式中，所述平面部具有从表面的法线方向观察时的二维大小为10nm以上且未达500nm的多个微细的凹部。发明效果
根据本发明的实施方式，提供能够抑制模具制造偏差的产生的透镜用模具的制造方法及通过此种方法制造出的透镜用模具。
附图说明
图1(a)是模式性地表示实施方式1的透镜用模具100A的立体图，图1(b)是透镜用模具100A的模式性剖视图，图1(c)是实施方式1的透镜用模具100B的模式性剖视图。
图2(a)～图2(d)是用以对透镜用模具100A的制造方法进行说明的模式性剖视图。
图3(a)～图3(e)是用以对透镜用模具100A的制造方法进行说明的模式性剖视图。
图4(a)～图4(c)是用以对透镜用模具100A的制造方法进行说明的模式性立体图，图4(d)是用以对切断蛾眼用模具50A的方法进行说明的模式性剖视图。
图5是表示形成多孔氧化铝层18的工序中的电压变化的曲线图。
图6是表示形成多孔氧化铝层18的工序中的电压变化的曲线图。
图7(a)是对圆筒状或圆柱状的蛾眼用模具50A进行阳极氧化的阳极氧化槽的模式图，图7(b)是浸渍于图7(a)的阳极氧化槽的电解液的铝基材10A的模式性剖视图。
图8(a)及图8(b)是用以说明使用透镜用模具100A来制作透镜的光学曲面的方法的模式性剖视图。
图9(a)～图9(e)是用以对透镜用模具100B的制造方法进行说明的模式性剖视图。
图10(a)～图10(e)是用以对透镜用模具100B的制造方法进行说明的模式性剖视图。
图11(a)～图11(c)是用以对实施方式2的透镜用模具的制造方法进行说明的模式性立体图。
图12是模式性地表示实施方式3的透镜用模具100C的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图来对本发明实施方式的透镜用模具及透镜用模具的制造方法进行说明。再者，本发明不限于以下所例示的实施方式。在以下的附图中，实质上具有相同功能的结构要素由相同的参照符号表示，有时省略其说明。
本申请人已开发出了使用通过对铝进行阳极氧化而获得的阳极氧化多孔氧化铝层的方法，作为具有蛾眼构造的抗反射表面(或抗反射膜)的制造方法(专利文献2、专利文献3及专利文献5至专利文献10)。通过利用阳极氧化多孔氧化铝膜，能够容易地制造用以在表面形成蛾眼构造的模具(以下，有时称为“蛾眼用模具”)。将能够形成蛾眼构造的蛾眼用模具的表面的构造称为“反转后的蛾眼构造”。特别是如专利文献2、专利文献3及专利文献5至专利文献10所记载，若直接将铝的阳极氧化膜的表面用作模具，则减少制造成本的效果大。将专利文献1至专利文献3及专利文献5至专利文献10的全部的公开内容引用于本说明书作为参考。
(实施方式1)
参照图1(a)～图1(c)对本发明实施方式1的透镜用模具100A及透镜用模具100B的构造进行说明。图1(a)是模式性地表示透镜用模具100A的立体图，图1(b)是透镜用模具100A的模式性剖视图，图1(c)是透镜用模具100B的模式性剖视图。
本发明实施方式的透镜用模具100A及透镜用模具100B在表面具有反转后的光学曲面22。反转后的光学曲面22是与透镜的光学曲面对应的曲面。例如，如图1所示，构成凹面的反转后的光学曲面22能够形成透镜的凸面。透镜的光学曲面不限于球面，也可以是非球面。通过将反转后的光学曲面22设为球面或非球面的任意形状，能够形成所期望的光学曲面。
如图1(b)所示，透镜用模具100A具有铝基材10A、与形成于铝基材10A的表面的多孔氧化铝层18。多孔氧化铝层18在表面具有反转后的光学曲面22。反转后的光学曲面22具有从表面的法线方向观察时的二维大小为10nm以上且未达500nm的多个微细的凹部18p。
此处，凹部的“二维大小”是指从表面的法线方向观察时的凹部的面积圆当量直径。例如，在凹部为圆锥形的情况下，凹部的二维大小相当于圆锥底面的直径。凸部的“二维大小”也相同。另外，如后述的图3(e)或图10(e)所例示，在微细的凹部18p密集排列，邻接的微细的凹部18p之间不存在间隙(例如圆锥的底面部分地重叠)的情况下，彼此邻接的两个微细的凹部18p的平均邻接间距与微细的凹部18p的二维大小大致相等。微细的凹部18p的典型的邻接间距超过20nm且为1000nm以下。微细的凹部18p的典型的深度为50nm以上且未达500nm。
“反转后的光学曲面”的“二维大小”也同样是指从表面的法线方向观察时的“反转后的光学曲面”的面积圆当量直径。将能够形成光学曲面的透镜用模具的表面的构造称为“反转后的光学曲面”。光学曲面的“二维大小”也相同。
如图1(c)所示，透镜用模具100B的结构具有基材12、与支撑于基材12的铝层16r，该结构与透镜用模具100A具有铝基材10A的结构不同。透镜用模具100B具有形成于铝层16r的表面的多孔氧化铝层18，多孔氧化铝层18在表面具有反转后的光学曲面22。反转后的光学曲面22具有从表面的法线方向观察时的二维大小为10nm以上且未达500nm的多个微细的凹部18p。以下，在透镜用模具100B的说明中，有时省略关于与透镜用模具100A相同的特征的说明。如图1(c)所示，透镜用模具100B还可具有形成在基材12与铝层16r之间的无机材料层14。
参照图2～图4对制造透镜用模具100A的方法进行说明。图2(a)～图2(d)及图3(a)～图3(e)是用以对透镜用模具100A的制造方法进行说明的模式性剖视图。图3(a)～图3(e)是用以对形成反转后的蛾眼构造的工艺进行说明的图，在图3(a)～图3(e)中省略了反转后的光学曲面22的图示，以便于观察。图4(a)～图4(c)是用以对透镜用模具100A的制造方法进行说明的模式性立体图，图4(d)是用以对切断蛾眼用模具50A的方法进行说明的模式性剖视图。
首先，如图2(a)、图3(a)及图4(a)所示，准备铝基材10A。
例如，如图4(a)所示，铝基材10A为圆柱状或圆筒状。铝基材10A的直径例如为300mm，长轴方向的长度例如为1000mm～1600mm。
也可对铝基材10A的表面实施机械加工或电解加工。机械加工例如是机械性镜面加工(例如车刀切削)。电解加工例如是电解研磨。
如本申请人的专利文献5所公开，若使用圆柱状或圆筒状的蛾眼用模具，则能够通过辊对辊方式来效率良好地制造抗反射膜。表面实施了机械加工的铝基材有时用于制作辊状(圆柱状或圆筒状)的蛾眼用模具的工序。在本发明实施方式的透镜用模具的制造过程中，也可使用此种铝基材。
其次，如图2(b)及图4(b)所示，在铝基材10A的表面形成多个反转后的光学曲面22。
铝基材10A的表面包含多个反转后的光学曲面22与平面部21。铝基材10A的表面(外周面)内的不构成反转后的光学曲面22的部分构成平面部21。多个反转后的光学曲面22包含隔着平面部21而彼此邻接的两个反转后的光学曲面22。
多个反转后的光学曲面22的二维大小例如为1mm以上且为50mm以下。例如周期性地形成多个反转后的光学曲面22。多个反转后的光学曲面22的邻接间距例如为1mm以上且为50mm以下。如下所述，优选周期性地形成多个反转后的光学曲面22，以在多个反转后的光学曲面22上分别均一地形成多孔氧化铝层18的微细的凹部18p。
多个反转后的光学曲面22能够使用各种众所周知的铝加工方法形成。例如也可使用切削加工或钻孔加工来对铝基材10A的表面进行加工，由此，形成反转后的光学曲面22。或者，也可使用用以形成反转后的光学曲面22的模具来实施冲压加工。反转后的光学曲面22的形成方法不限于所述例子，只要根据使用透镜用模具100A形成的透镜(光学曲面)所期望的二维大小或深度、加工精度等，适当选择加工方法即可。
也可在铝基材10A的表面形成多个反转后的光学曲面22后，对铝基材10A的表面，特别是多个反转后的光学曲面22实施所述机械加工或电解加工。电解加工有时具有如下优点，即，能够对铝基材的表面内的难以实施机械加工的部分进行处理。另外，还有如下优点，即，不会在实施了电解加工的铝基材的表面形成后述的加工变质层。在用以形成手机或智能手机用的相机镜头或隐形眼镜等较小的透镜的透镜用模具100A中，反转后的光学曲面22的深度即使大，也仅为数毫米左右，因此，能够均一地对反转后的光学曲面22实施电解研磨。再者，根据反转后的光学曲面22的二维大小或深度，有时会产生无法均一地对反转后的光学曲面22实施电解研磨的问题。在此情况下，只要另外在电解液中设置与反转后的光学曲面22相向的电极即可。
对铝基材的表面实施机械加工后，铝基材的表面会形成加工变质层。如本申请人的专利文献6所公开，有时会产生如下问题，即，表面形成有加工变质层的铝基材在进行阳极氧化后，无法均一地形成微细的凹部。如专利文献6所记载，在对铝基材进行阳极氧化之前，通过阴极电解在铝基材的表面即加工变质层的表面形成微细的凹凸构造，由此，能够抑制所述问题的产生。
阴极电解是指在作为电解液的水溶液中，将铝基材的表面作为阴极，对铝基材的表面与相向电极之间进行通电处理。既能够使用用于阳极氧化的电解液作为水溶液，也能够使用比电阻值为1MΩ·cm以下的水来代替水溶液。例如，使用0.1mol/L的草酸水溶液作为电解液，将如下操作设为一组，并进行三组该操作，由此，进行阴极电解，所述操作是指在使4A/dm3的电流流动30秒后，从电解液中提起铝基材。若通过从电解液中提起铝基材来分为多次地进行阴极电解，则能够抑制如下情况，该情况是指在阴极即铝基材的表面产生的气泡阻碍反应，产生未进行阴极电解的部分。
优选在阴极电解后，例如在磷酸水溶液(30℃、1mol/L)中浸渍10分钟，以去除形成于铝基材表面的氢氧化铝的覆盖膜。
因加工变质层而无法在多孔氧化铝层均一地形成微细的凹部这一问题，是使用实施了会形成加工变质层的机械加工的铝基材的情况共同的问题。镜面加工中的切削加工、磨削加工等机械研磨(Mechanical Polishing：MP)、及并用化学研磨与机械研磨的化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing：CMP)会形成加工变质层。在本说明书中，“机械性镜面加工”包含MP及CMP。
如上所述，电解加工不会形成加工变质层，因此，实施了电解加工的铝基材不会产生因加工变质层而无法在多孔氧化铝层均一地形成微细的凹部这一问题。
在形成反转后的光学曲面22后，交替地反复进行阳极氧化与蚀刻，形成反转后的蛾眼构造，由此，获得图2(c)及图3(e)所示的蛾眼用模具50A。参照图3(b)～图3(e)对形成反转后的蛾眼构造的工艺进行说明。
如图3(b)所示，通过对铝基材10A的表面10As进行阳极氧化，形成具有多个微细的凹部(细孔)18p的多孔氧化铝层18。多孔氧化铝层18包括具有微细的凹部18p的多孔层、与阻障层(微细的凹部18p的底部)。已知邻接的微细的凹部18p的间隔(中心间距)相当于阻障层厚度的大致两倍，且与阳极氧化时的电压大致成比例。该关系对于图3(e)所示的最终的多孔氧化铝层18也成立。
多孔氧化铝层18例如是通过在酸性的电解液中，对表面10As进行阳极氧化而形成。形成多孔氧化铝层18的工序中所使用的电解液是包含如下酸的水溶液，该酸选自例如包含草酸、酒石酸、磷酸、硫酸、铬酸、柠檬酸及苹果酸的群。例如使用草酸水溶液(浓度为0.1mol/L)，并施加60V的电压，对铝基材10A的表面10As进行120秒的阳极氧化，由此，形成多孔氧化铝层18。
其次，如图3(c)所示，通过使多孔氧化铝层18与氧化铝的蚀刻剂接触而进行规定量的蚀刻，由此，扩大微细的凹部18p的开口部。通过调整蚀刻液的种类、浓度及蚀刻时间，能够控制蚀刻量(即，微细的凹部18p的大小及深度)。蚀刻液例如能够使用10mass％的磷酸、或蚁酸、醋酸、柠檬酸等有机酸、或者硫酸的水溶液或铬酸磷酸混合水溶液。例如，使用磷酸水溶液(5mass％)及铬酸水溶液(3mass％)的混合水溶液进行15分钟的蚀刻。
其次，如图3(d)所示，通过再次部分地对铝基材10A进行阳极氧化，使微细的凹部18p在深度方向上生长，并且使多孔氧化铝层18变厚。此处，微细的凹部18p的生长始于已形成的微细的凹部18p的底部，因此，微细的凹部18p的侧面成为台阶状。
而且，之后根据需要，通过使多孔氧化铝层18与氧化铝的蚀刻剂接触而进一步进行蚀刻，由此，进一步扩大微细的凹部18p的孔径。此处，蚀刻液仍优选使用所述蚀刻液，在现实中，只要使用相同的蚀刻槽即可。
以所述方式，将所述阳极氧化工序及蚀刻工序交替地反复进行多次(例如5次：5次阳极氧化与4次蚀刻)，由此，获得蛾眼用模具50A，该蛾眼用模具50A如图3(e)所示，包括具有反转后的蛾眼构造的多孔氧化铝层18。以阳极氧化工序收尾，由此，能够使微细的凹部18p的底部变成点。即，获得能够形成顶端变尖的凸部的模具。
图3(e)所示的多孔氧化铝层18(厚度tp)具有多孔层(厚度相当于微细的凹部18p的深度Dd)与阻障层(厚度tb)。
多孔氧化铝层18所具有的微细的凹部18p例如为圆锥形，也可具有台阶状的侧面。优选微细的凹部18p的二维大小(从表面的法线方向观察时的凹部的面积圆当量直径)Dp超过10nm且未达500nm，深度Dd为10nm以上且未达1000nm(1μm)的程度。另外，微细的凹部18p的底部优选变尖(最底部变成点)。在微细的凹部18p密集地被填充的情况下，若将从多孔氧化铝层18的法线方向观察时的微细的凹部18p的形状假定为圆，则邻接的圆会彼此重合，在邻接的微细的凹部18p之间形成鞍部。再者，当大致圆锥形的微细的凹部18p以形成鞍部的方式邻接时，微细的凹部18p的二维大小Dp与邻接间距Dint相等。多孔氧化铝层18的厚度tp例如约为1μm以下。
重叠于多个反转后的光学曲面22地形成由微细的凹部18p构成的反转后的蛾眼构造。因此，如图2(c)模式性所示，存在形成于反转后的光学曲面22内的微细的凹部18p、与形成于平面部21的微细的凹部18p。
其次，如图2(d)所示，从铝基材10A切割出包含多个反转后的光学曲面22中的至少一个反转后的光学曲面22的部分。例如，沿着图2(d)的虚线截断蛾眼用模具50A。此处，通过切割出包含一个反转后的光学曲面22的部分而获得透镜用模具100A。如图2(d)所示，能够从一个蛾眼用模具50A获得多个透镜用模具100A。
圆筒状或圆柱状的铝基材10A的切断方法可任意。参照图4(c)及图4(d)对该切断方法的一例进行说明。首先，沿着图4(c)的虚线，以使剖面与铝基材10A的长轴方向正交的方式切断蛾眼用模具50A，由此，将该蛾眼用模具50A分为多个部分。然后，如图4(d)所示，沿着通过圆的中心的直线，对各个部分(底面为圆)进行分割。只要根据所期望的透镜用模具的大小来设定中心角θ的大小即可。再者，根据中心角θ的大小，所获得的透镜用模具100A的平面部21的曲率有时会增大至无法忽视的程度。在此情况下，优选进行平坦化处理，以减小平面部21的曲率。例如，只要通过对例如透镜用模具100A的平面部21的表面实施机械研磨来切削平面部21的表面，直到平面部21的曲率减小至透镜用模具100A在使用上无问题的程度为止即可。
优选在切断蛾眼用模具50A的工序之前，进行对蛾眼用模具50A的表面实施脱模处理的工序。脱模处理工序例如已公开于本申请人的专利文献8。脱模处理工序例如包含如下工序：准备包含具有脱模性的氟系化合物与溶剂的脱模剂；在蛾眼用模具50A的表面涂布能够溶解氟系化合物的溶剂；然后，通过喷涂法，在蛾眼用模具50A的表面涂布脱模剂。
能够通过以上的工序来制造透镜用模具100A。
如图1(b)所示，通过本发明实施方式的透镜用模具的制造方法制造出的透镜用模具100A具有平面部21，平面部21具有从表面的法线方向观察时的二维大小为10nm以上且未达500nm的多个微细的凹部18p。
根据本发明实施方式的透镜用模具100A的制造方法，能够从一个蛾眼用模具50A获得多个透镜用模具100A，因此，能够抑制透镜用模具的制造偏差。即，蛾眼用模具50A的表面在基本相同的条件下受到阳极氧化，因此，通过切割该蛾眼用模具50A而获得的透镜用模具100A的制造偏差受到抑制。
本发明实施方式的透镜用模具的制造工序与本申请人目前已开发出的蛾眼用模具的制造工序的不同点在于：受到阳极氧化的铝基材或模具基材在表面具有反转后的光学曲面。因此，对于现有的蛾眼用模具的制造方法，即使在多孔氧化铝层已足够均一地形成有微细的凹部的条件下，当应用于具有反转后的光学曲面的铝基材或模具基材时，仍有可能无法充分地保证形成于多孔氧化铝层的微细的凹部的均一性。例如，对受到阳极氧化的表面供应电解液的供应方式、或由阳极氧化产生的热的扩散方法等有可能会根据位置而有所不同。由此，有可能无法均一地形成多孔氧化铝层18的微细的凹部18p。
但是，即使蛾眼用模具50A的多孔氧化铝层18内产生了未均一地形成有微细的凹部18p的部位，只要在对透镜用模具100A进行切割的工序中，避开此种部位(例如蛾眼用模具50A的长轴方向上的两端部分)而进行切割即可。由此，能够获得如下效果，即，能够抑制透镜用模具的制造偏差。或者，如下所述，也可使用本申请人的专利文献7所公开的多孔氧化铝层的形成方法，以均一地形成蛾眼用模具50A的多孔氧化铝层18内的微细的凹部18p。当然，也可并用这些方法。
再者，反转后的光学曲面的二维大小大于反转后的防眩光构造，因此，反转后的光学曲面不具有防眩光(防眩)功能。如专利文献1及专利文献2所记载，构成发挥防眩光功能的凹凸构造(有时称为“防眩光构造”)的凸部或凹部的二维大小为200nm以上且未达100μm。通过设置比蛾眼构造更大的凹凸构造(大镜头构造)，能够使抗反射膜(抗反射表面)具有防眩光(防眩)功能。有时将能够形成防眩光构造的模具的表面的构造称为“反转后的防眩光构造”。
此处，对专利文献4的透镜用模具的制造方法进行说明。
已记载了以如下方式制造专利文献4的透镜用模具。首先，准备具有反转后的光学曲面(在专利文献4中记载为“自由曲面”)的金属模具，形成覆盖反转后的光学曲面的铝层。然后，交替地反复进行对铝层进行阳极氧化的工序、与使通过阳极氧化形成的多孔氧化铝层的细孔扩大的蚀刻工序，由此，获得用以制造透镜的模具。在进行阳极氧化工序及蚀刻工序时，仅使反转后的光学曲面露出，利用保护带覆盖整个金属模具。保护带所覆盖的部分处于绝缘防水状态。
在专利文献4的透镜用模具的制造方法中，因为对各个模具进行阳极氧化，所以阳极氧化的条件有可能会根据模具而有所不同，从而有可能会产生模具的制造偏差。特别是由于阳极氧化的条件不同，多孔氧化铝层所具有的微细的凹部有可能会产生制造偏差。
另外，根据本发明人的研究，若利用保护带覆盖模具的表面，则有可能会在模具所具有的反转后的光学曲面上不均一地形成微细的凹部。即，在模具所具有的反转后的光学曲面上，微细的凹部(细孔)的直径及/或深度有可能会产生不均。经由使用此种模具制造出的透镜获得的像有可能会产生颜色不均。本发明人已获得了如下见解，即，在通过对铝基材或模具基材的表面进行阳极氧化而形成多孔氧化铝层的情况下，若铝基材或模具基材的表面存在凹部，则在初始阶段，首先，电场会集中于表面的凹部，由此，微细的凹部(细孔)会优先从凹部进行生长(例如国际专利公开第2011/052652号)。因此，认为在专利文献4的模具的制造方法中，电场会集中于多孔氧化铝层内的保护带的端部，在保护带附近，微细的凹部比其他部分更深。由此，形成于反转后的光学曲面的微细的凹部的直径或深度会产生不均。
根据本发明实施方式的透镜用模具的制造方法，如上所述，能够从一个蛾眼用模具获得多个透镜用模具，因此，能够抑制透镜用模具的制造偏差。更优选蛾眼用模具的表面在尽可能均一的条件下受到阳极氧化。例如，优选在铝基材的表面，周期性地形成有多个反转后的光学曲面。
另外，根据本发明实施方式的透镜用模具的制造方法，形成于透镜用模具100A的反转后的光学曲面22的微细的凹部18p的不均一性可受到抑制。即，形成于透镜用模具100A的反转后的光学曲面22的微细的凹部18p的直径及/或深度的不均可受到抑制。例如，在制造蛾眼用模具50A的工序中，利用绝缘性部件(例如保护带)覆盖铝基材10A的表面的一部分的情况下，即使在蛾眼用模具50A的多孔氧化铝层18中的绝缘性部件的附近，形成比其他部分更深的微细的凹部，只要在对透镜用模具100A进行切割的工序中，避开此种部位而进行切割即可。在制造蛾眼用模具50A的工序中，利用绝缘性部件覆盖铝基材10A的表面的一部分的情况下，优选预先离开铝基材10A的表面内的绝缘性部件的端部例如10mm以上而形成反转后的光学曲面22。原因在于认为因电场集中于绝缘性部件的端部而引起的微细的凹部的不均一性会在与绝缘性部件的端部相距数毫米以内的范围中产生。
再者，在制造蛾眼用模具50A的工序中，若使铝基材10A的表面在已与用于阳极氧化的电极接触的状态下，与蚀刻液接触，则有时会因电极中所含的杂质(例如标准电极电位高于铝的金属)，经由蚀刻液而产生电池效应。即，在蚀刻工序中，在蚀刻液中的铝基材10A与电极之间形成局部电池，结果是有时会引起孔蚀或间隙腐蚀等不均一的腐蚀(例如电偶腐蚀)。为了抑制不均一的腐蚀的产生，铝基材10A的表面与电极接触的部分只要不接触蚀刻液即可。例如，只要利用绝缘性部件(例如保护带)进行覆盖，由此，保护铝基材10A的表面与电极接触的部分即可。也可不在铝基材10A的表面内的由绝缘性部件覆盖的部分形成反转后的光学曲面22。
在本发明实施方式的透镜用模具的制造工序中，如专利文献7所公开，优选以均一地形成多孔氧化铝层18所具有的微细的凹部18p的方式而进行阳极氧化工序。通过使用专利文献7的阳极氧化方法，形成于透镜用模具100A的反转后的光学曲面22的微细的凹部18p的不均一性(微细的凹部18p的直径及/或深度的不均)可更有效地受到抑制。
参照图5及图6对专利文献7所公开的形成多孔氧化铝层18的工序中的电压进行说明。图5及图6分别是表示形成多孔氧化铝层18的工序中的电压的变化的一例的曲线图。
形成多孔氧化铝层18的工序是如下工序，即，在使铝基材10A的表面与电解液接触的状态下，对与铝基材10A的表面电连接的阳极、和设置于电解液内的阴极之间施加电压，由此，形成具有微细的凹部18p的多孔氧化铝层18。如图5所示，形成多孔氧化铝层18的工序优选包含如下工序：使电压上升至目标值；以及在使电压上升至目标值之前，使电压上升至低于目标值的第一峰值，然后使其下降至低于第一峰值的值。在使电压下降至低于第一峰值的值的工序中，例如使电压实质上下降至零。
或者，如图6所示，形成多孔氧化铝层18的工序还可包含如下工序，即，在使电压下降至低于第一峰值的值的工序之后，并在使电压上升至目标值的工序之前，使电压上升至高于第一峰值且为目标值以下的第二峰值，然后使其下降至低于第二峰值的值。在上升至第二峰值的工序中，例如第二峰值与目标值大致相等。
参照图5，详细地对形成多孔氧化铝层18的工序中的电压的变化进行说明。如上所述，多孔氧化铝层18包括具有微细的凹部18p的多孔层、与阻障层(微细的凹部18p的底部)。
首先，使阳极与阴极之间的电压上升至峰值，然后，使电压从峰值下降至低于峰值的值。例如，通过关闭电源，使电压从峰值下降至零。此时，阻障层具有对应于峰值的厚度。
然后，使电压上升至高于峰值的目标值，并在规定时间内，将电压维持于目标值。然后，例如，通过关闭电源，使电压从目标值下降至零。由此，阻障层达到对应于目标值的厚度。再者，该阻障层比开始施加目标值的电压之前更厚。另外，设置于多孔氧化铝层18的微细的凹部18p的间距或平均邻接间距对应于目标值。
此处，使电压上升至峰值或目标值为止的时间变化率(斜率)固定。使电压上升至峰值及目标值时的电压的时间变化率优选分别大于0.57V/s且小于20V/s。
在阳极氧化工序中，每单位时间内产生的热量(即，电力)大的情况下，铝基材10A的不同区域中的温度差会变得较大，结果是有时无法均一地形成将要形成的微细的凹部18p。
在图5的阳极氧化方法中，使电压在上升至目标值之前，上升至低于目标值的峰值，由此，能够高效地抑制瞬间产生的热量。通过使电压上升至峰值为止而形成的阻障层含有绝缘性高的氧化铝，为了之后进一步进行阳极氧化，需要施加峰值以上的电压，即使施加未达峰值的电压，电流也几乎不会流动，不会进行阳极氧化。因此，在使电压上升至目标值为止时，即使电压从零变化至峰值为止，电流也不太会流动，与不使电压上升至峰值为止而使其直接上升至目标值为止的情况相比，电压达到峰值后上升至目标值为止时的电流受到抑制。以所述方式阶段性地使电压上升，由此，能够抑制电流量，从而抑制单位时间内产生的热量(即，电力)，结果是能够抑制微细的凹部18p的不均一性。
另外，在本实施方式中，使电压上升至低于目标值的峰值为止时的电流比使电压上升至目标值为止时的电流更低，焦耳热的产生量较少。然后，在使电压上升至峰值后，使其低于峰值，由此，电流至少会暂时不流动，停止产生焦耳热。因此，在使电压上升至峰值时产生的热扩散，能够抑制在使电压上升至峰值时产生的热的影响。如上所述，根据本实施方式的阳极氧化层的形成方法，能够抑制铝基材10A的不同区域中的温度差，结果是能够抑制微细的凹部18p的不均一性。
再者，在所述说明中，在使电压上升至峰值后，使电压从峰值下降至零，但本发明并不限定于此。即使不使电压下降至零，通过使该电压低于峰值，电流仍至少会暂时不流动，由此，能够抑制使电压上升至峰值时产生的热的影响。但是，有时即使电压低于峰值，电流仍会因铝基材10A的温度差而流动。因此，通过使电压下降至零，能够有效地抑制由温度差引起的电流。
再者，在图5中，在使电压上升至目标值之前，使电压上升及下降一次，但本发明并不限定于此。如图6所示，也可在使电压上升至目标值之前，使电压上升及下降两次以上。以下，参照图6对形成多孔氧化铝层18的工序中的电压的变化进行说明。
首先，使阳极与阴极之间的电压上升至第一峰值，然后，使电压从第一峰值下降至低于第一峰值的值。例如，通过关闭电源，使电压从第一峰值下降至零。此时，阻障层具有对应于第一峰值的厚度。
然后，使阳极与阴极之间的电压上升至高于第一峰值的第二峰值，然后，使电压从第二峰值下降至低于第二峰值的值。例如，通过关闭电源，使电压从第二峰值下降至零。此时，阻障层具有对应于第二峰值的厚度。再者，此时的阻障层比电压开始向第二峰值上升之前更厚。
然后，使电压上升至第二峰值以上的目标值，并在规定时间内维持于目标值。然后，例如，通过关闭电源，使电压从目标值下降至零。此时，阻障层具有对应于目标值的厚度。另外，微细的凹部18p的间距或平均邻接间距达到规定的长度。
此处，使电压上升至峰值或目标值为止的时间变化率(斜率)固定。使电压上升至第一峰值、第二峰值及目标值时的电压的时间变化率优选大于0.57V/s且小于20V/s。再者，在第二峰值与目标值相等的情况下，使电压上升至第二峰值时所形成的微细的凹部18p的间距或邻接间距与之后以目标值的电压形成的间距或平均邻接间距大致相等，因此，能够以规定的间距或邻接间距，高效地形成规定深度的微细的凹部18p。
在本实施方式中，使电压在上升至目标值之前，上升至低于目标值的第一峰值(根据需要，上升至第二峰值)，由此，能够高效地抑制瞬间产生的热量。
具体来说，通过使电压上升至第一峰值为止而形成的阻障层含有绝缘性高的氧化铝，为了之后进一步进行阳极氧化，需要施加第一峰值以上的电压，即使施加未达第一峰值的电压，电流也几乎不会流动。因此，其次，在使电压上升至高于第一峰值的第二峰值为止时，即使电压从零变化至第一峰值为止，电流也不太会流动，与不使电压上升至第一峰值为止而使电压直接上升至第二峰值的情况相比，电压达到第一峰值后上升至第二峰值为止时的电流受到抑制。以所述方式阶段性地使电压的峰值上升，由此，能够抑制电流量，从而抑制单位时间内产生的热量(即，电力)，结果是能够抑制微细的凹部18p的不均一性。
同样地，通过使电压上升至第二峰值为止而形成的阻障层含有绝缘性高的氧化铝，为了之后进一步进行阳极氧化，需要施加第二峰值以上的电压，即使施加未达第二峰值的电压，电流也几乎不会流动。因此，在使电压上升至目标值为止时，即使电压从零变化至第二峰值为止，电流也不太会流动，与不使电压上升至第二峰值为止而使其上升至目标值的情况相比，电压达到第二峰值后的电流受到抑制。以所述方式阶段性地使电压的峰值上升，由此，能够抑制电流量，从而抑制单位时间内产生的热量(即，电力)，结果是能够抑制微细的凹部18p的不均一性。
另外，在本实施方式中，使电压上升至低于目标值的峰值为止时的电流比使电压上升至目标值为止时的电流更低，焦耳热的产生量较少。然后，在使电压上升至峰值后，使电压低于峰值，由此，电流至少会暂时不流动，停止形成阳极氧化层，并停止产生热。因此，在使电压上升至第一峰值或第二峰值时产生的热扩散，能够抑制在使电压上升至第一峰值或第二峰值时产生的热的影响。如上所述，根据本实施方式的阳极氧化层的形成方法，通过施加多个脉冲，并将各脉冲的峰值设为之前的脉冲的峰值以上，能够抑制微细的凹部18p的不均一性。
再者，在所述说明中，使电压在上升至第一峰值或第二峰值后，下降至零，但本发明并不限定于此。即使不使电压下降至零，通过使该电压低于第一峰值或第二峰值，电流仍至少会暂时不流动，由此，能够抑制使电压上升至第一峰值或第二峰值时产生的热的影响。但是，有时即使电压低于第一峰值或第二峰值，电流仍会因铝基材10A的温度差而流动。因此，通过使电压下降至零，能够有效地抑制由温度差引起的电流。
另外，在图6中，在使电压上升至目标值之前，使电压上升及下降两次，但也可在使电压上升至目标值之前，使电压上升及下降三次以上。
以下，参照图7对阳极氧化槽40进行说明。图7(a)表示电解液E0中浸渍有圆筒状或圆柱状的铝基材10A的阳极氧化槽40的模式图，图7(b)表示浸渍于阳极氧化槽40的电解液E0的铝基材10A的模式性剖视图。阳极氧化槽40中积存有电解液E0，电解液E0为4000L(升)。铝基材10A是以使其母线与阳极氧化槽40内的电解液E0的界面平行的方式被浸渍。
阳极E1与铝基材10A的表面电连接。阴极E2浸渍于阳极氧化槽40内的电解液E0。阴极E2具有多个线状部E2a、及与多个线状部E2a的两端接触的连接部E2b。线状部E2a是以使与圆筒状或圆柱状的铝基材10A之间的最短距离大致固定的方式，呈同心圆状地配置，线状部E2a与铝基材10A之间的最短距离大致为5cm。再者，铝基材10A与连接部E2b之间的最短距离比铝基材10A与线状部E2a之间的最短距离更长。
此处，设置有12根线状部E2a，线状部E2a及连接部E2b各自由布覆盖。通过此种遮蔽，能够抑制由阴极E2上产生的氢气泡引起的电解液E0的流动不均。由此，在多孔氧化铝层18内均一地形成微细的凹部18p。
参照图8对使用了透镜用模具100A的透镜的光学曲面的制作方法进行说明。图8(a)及图8(b)是用以说明使用透镜用模具100A来制作透镜的光学曲面的方法的模式性剖视图。
在已将热硬化性树脂32涂布于透镜用模具100A的反转后的光学曲面22的状态下，使热硬化性树脂32硬化。在使热硬化性树脂32硬化的工序中，除了加热处理之外，还可经由透镜用模具100A对热硬化性树脂32施加压力。例如，如图所示，准备两个透镜用模具(透镜用模具100A(1)及透镜用模具100A(2))，在透镜用模具1100A(1)的反转后的光学曲面22已涂布有热硬化性树脂32的状态下，将透镜用模具100A(2)的反转后的光学曲面22挤压至热硬化性树脂32，并对热硬化性树脂32进行加热处理，由此，使热硬化性树脂32硬化。透镜用模具100A(1)及透镜用模具100A(2)的反转后的光学曲面22的形状既可相同，也可彼此不同。只要根据所期望的透镜(光学曲面)适当进行调节即可。优选透镜用模具中设置有例如用以排出空气的槽(排气槽)。
参照图9及图10对透镜用模具100A的改变例即透镜用模具100B的制造方法进行说明。图9(a)～图9(e)及图10(a)～10(e)是用以对透镜用模具100B的制造方法进行说明的模式性剖视图。图10(a)～图10(e)是用以对形成反转后的蛾眼构造的工艺进行说明的图，在图10(a)～图10(e)中省略了反转后的光学曲面22的图示，以便于观察。
首先，如图10(a)所示，准备模具基材10B。
模具基材10B具有基材12、形成于基材12的表面的无机材料层14、及形成在无机材料层14上的铝层16。基材12例如是铝基材。基材12例如为圆筒状或圆柱状。
在本说明书中，模具基材是指在模具的制造工序中受到阳极氧化及蚀刻的对象。另外，铝基材是指可自支撑的块状的铝。
如以下的说明所述，也可在铝基材12的表面形成无机材料层14，并在无机材料层14上形成铝层16，由此，制作模具基材10B。
首先，如图9(a)所示，准备基材12。
此处，对铝基材12的例子进行说明。也可对铝基材12的表面实施机械加工。机械加工例如是机械性镜面加工。
机械性镜面加工优选为车刀切削。若铝基材12的表面例如残留有磨粒，则在存在磨粒的部分，铝层16与铝基材12之间容易导通。若除了磨粒以外，还存在凹凸，则铝层16与铝基材12之间容易局部地导通。若铝层16与铝基材12之间局部地导通，则有可能会在铝基材12内的杂质与铝层16之间，局部地引起电池反应。
铝基材12能够使用例如由Al-Mg-Si系的铝合金(例如JIS A6063)形成的铝基材12。
典型来说，圆筒状的铝基材12由热挤压法形成。热挤压法有芯棒法与分流组合法，但优选使用由芯棒法形成的铝基材12。由分流组合法形成的圆筒状的铝基材12会在外周面形成接缝(焊接线)，接缝会反映于蛾眼用模具50B及透镜用模具100B。因此，根据蛾眼用模具50B及透镜用模具100B所需的精度，优选使用由芯棒法形成的铝基材12。
再者，通过对由分流组合法形成的铝基材12实施冷拔加工，能够消除接缝的问题。当然，也可对由芯棒法形成的铝基材12实施冷拔加工。
其次，如图9(b)所示，在基材12的表面形成多个反转后的光学曲面22。
多个反转后的光学曲面22的形成方法也可使用与所述铝基材10A相同的方法。但是，因为之后，在基材12的表面形成无机材料层14及/或铝层16，所以形成于铝层16的表面的反转后的光学曲面22的二维大小可比形成于基材12的表面的反转后的光学曲面22的二维大小减小无机材料层14及/或铝层16的厚度。因此，形成于基材12的表面的反转后的光学曲面22的二维大小例如优选设定为将无机材料层14及铝层16的厚度与所期望的值相加所得的值。有时将形成于基材12的表面的多个反转后的光学曲面称为“多个曲面部”。
在铝基材12的表面形成多个反转后的光学曲面22后，也可对铝基材12的表面，特别是对多个反转后的光学曲面22实施所述机械加工或电解加工。
其次，如图9(c)所示，在铝基材12的表面形成无机材料层14，并在无机材料层14上形成铝层16，由此，制作模具基材10B。
在铝层16的表面形成有如下构造，该构造反映了形成于铝基材12的表面的反转后的光学曲面22。此处，形成于铝层16的构造也称为反转后的光学曲面。方便起见，利用相同的参照符号来表示形成于铝基材12的表面的反转后的光学曲面22及形成于铝层16的表面的反转后的光学曲面22。形成于铝层16的表面的反转后的光学曲面22具有实质上与形成于铝基材12的表面的反转后的光学曲面22相同的构造。
无机材料层14的材料例如能够使用氧化钽(Ta2O5)或二氧化硅(SiO2)。无机材料层14例如能够由溅射法形成。在使用氧化钽层作为无机材料层14的情况下，氧化钽层的厚度例如为200nm。
能够通过无机材料层14来防止基材12与铝层16直接接触。在基材12具有导电性的情况下，若基材12与铝层16直接接触，则会在后述的形成多孔氧化铝层18的工艺的蚀刻工序中，在蚀刻液中的基材12与铝层16之间形成局部电池，结果引起孔蚀或间隙腐蚀等不均一的腐蚀。若形成无机材料层14，则能够抑制所述不均一的腐蚀的产生。
无机材料层14的厚度优选为100nm以上且未达500nm。若无机材料层14的厚度未达100nm，则有时铝层16会产生缺陷(主要是空隙，即晶粒间的间隙)。另外，若无机材料层14的厚度为500nm以上，则由于铝基材12的表面状态，铝基材12与铝层16之间容易绝缘。为了通过从铝基材12侧对铝层16供应电流而对铝层16进行阳极氧化，需要使电流在铝基材12与铝层16之间流动。若采用从圆筒状的铝基材12的内表面供应电流的结构，则无需在铝层16上设置电极，因此，能够对整个铝层16进行阳极氧化，并且也不会引起随着阳极氧化的进行而变得难以供应电流这一问题，能够均一地对整个铝层16进行阳极氧化。
另外，为了形成厚的无机材料层14，一般需要延长成膜时间。若成膜时间延长，则铝基材12的表面温度会不必要地上升，结果是铝层16的膜质变差，有时会产生缺陷(主要是空隙)。若无机材料层14的厚度未达500nm，则也能够抑制此种不利情况的产生。
例如，如专利文献9所记载，铝层16是由纯度为99.99mass％以上的铝形成的层(以下，有时称为“高纯度铝膜”)。例如使用真空蒸镀法或溅射法形成铝层16。铝层16的厚度优选处于约500nm以上且为约1500nm以下的范围，例如约为1μm。
另外，也可代替高纯度铝膜，使用专利文献10所记载的铝合金膜作为铝层16。专利文献10所记载的铝合金膜包含铝、铝以外的金属元素及氮。在本说明书中，“铝层”不仅包含高纯度铝膜，而且包含专利文献10所记载的铝合金膜。
若使用所述铝合金膜，则能够获得反射率为80％以上的镜面。构成铝合金膜的晶粒的从铝合金膜的法线方向观察时的平均粒径例如为100nm以下，铝合金膜的最大表面粗糙度Rmax为60nm以下。铝合金膜中所含的氮的含有率例如为0.5mass％以上且为5.7mass％以下。优选铝合金膜中所含的铝以外的金属元素的标准电极电位与铝的标准电极电位之差的绝对值为0.64V以下，铝合金膜中的金属元素的含有率为1.0mass％以上且为1.9mass％以下。金属元素例如为Ti或Nd。但是，金属元素不限于此，也可以是金属元素的标准电极电位与铝的标准电极电位之差的绝对值为0.64V以下的其他金属元素(例如Mn、Mg、Zr、V及Pb)。而且，金属元素也可以是Mo、Nb或Hf。铝合金膜也可包含两种以上的这些金属元素。铝合金膜例如由直流(Direct Current，DC)磁控溅射法形成。铝合金膜的厚度也优选处于约500nm以上且为约1500nm以下的范围，例如约为1μm。
在形成反转后的光学曲面22后，交替地反复进行阳极氧化与蚀刻，形成反转后的蛾眼构造，由此，获得图9(d)及图10(e)所示的蛾眼用模具50B。参照图10(b)～图10(e)对形成反转后的蛾眼构造的工艺进行说明。基本上，能够通过组合参照图3(b)～图3(e)说明的阳极氧化工序与蚀刻工序而进行制造。
如图9(b)所示，通过对铝层16的表面16s进行阳极氧化，形成具有多个微细的凹部(细孔)18p的多孔氧化铝层18。例如，使用草酸水溶液(浓度为0.3mass％，液温为10℃)，并施加80V的电压，对铝基材10A的表面10As进行55秒的阳极氧化，由此，形成多孔氧化铝层18。
其次，如图9(c)所示，通过使多孔氧化铝层18与氧化铝的蚀刻剂接触而进行规定量的蚀刻，由此，扩大微细的凹部18p的开口部。例如，使用磷酸水溶液(10mass％，30℃)进行20分钟的蚀刻。
其次，如图9(d)所示，通过再次部分地对铝层16进行阳极氧化，使微细的凹部18p在深度方向上生长，并且使多孔氧化铝层18变厚。然后，与参照图3(e)说明的内容同样地，将蚀刻工序及阳极氧化工序交替地反复进行多次。例如，将阳极氧化工序与蚀刻工序交替地反复进行5次(5次阳极氧化与4次蚀刻)，由此，如图9(e)所示，获得具有多孔氧化铝层18的蛾眼用模具50B，该多孔氧化铝层18具有微细的凹部18p。
在多孔氧化铝层18的下方，存在铝层16中的未受到阳极氧化的铝残留层16r。也可根据需要，实质上完全对铝层16进行阳极氧化，使得不会存在铝残留层16r。例如，在无机材料层14薄的情况下，能够容易地从铝基材12侧供应电流。
然后，利用与参照图4(c)及图4(d)说明的方法相同的方法，从模具基材10B切割出包含多个反转后的光学曲面22中的至少一个反转后的光学曲面22的部分，由此，获得透镜用模具100B。
通过以上的工序获得透镜用模具100B。
透镜用模具100B及透镜用模具100B的制造方法也能够获得与透镜用模具100A及其制造方法相同的效果。
如图1(c)所示，通过本发明实施方式的透镜用模具的制造方法制造出的透镜用模具100B具有平面部21，平面部21具有从表面的法线方向观察时的二维大小为10nm以上且未达500nm的多个微细的凹部18p。另外，平面部21可包含无机材料层14的一部分。
(实施方式2)
参照图11对本发明实施方式2的透镜用模具的制造方法进行说明。图11(a)～图11(c)是用以对实施方式2的透镜用模具的制造方法进行说明的模式性立体图。
如图11(a)～图11(c)所示，实施方式2的透镜用模具的制造方法与透镜用模具100A的制造方法的不同点在于：使用平板状的铝基材10Ap。在透镜用模具100A的制造方法中，如上所述，使用圆柱状或圆筒状的铝基材10A。
首先，如图11(a)所示，准备平板状的铝基材10Ap。
其次，如图11(b)所示，在铝基材10Ap的表面形成多个反转后的光学曲面22。
然后，利用与参照图3(a)～图3(e)说明的方法相同的方法，交替地反复进行阳极氧化工序及蚀刻工序，如图11(c)所示，获得平板状的蛾眼用模具50Ap。
其次，如图11(c)所示，从铝基材10Ap切割出包含多个反转后的光学曲面22中的至少一个反转后的光学曲面22的部分，由此，获得透镜用模具。所获得的透镜用模具具有与图1(a)及图1(b)所示的透镜用模具100A相同的构造。例如，如图11(c)的虚线所示，呈格子状地截断平板状的蛾眼用模具50Ap。在截断平板状的蛾眼用模具50Ap的情况下，能够省略所述平坦化处理。
根据本实施方式的透镜用模具的制造方法，能够从一个蛾眼用模具50Ap获得多个透镜用模具100A，因此，能够抑制透镜用模具的制造偏差。即，蛾眼用模具50Ap的表面在均一的条件下受到阳极氧化，因此，通过切割该蛾眼用模具50Ap而获得的透镜用模具100A的制造偏差受到抑制。
本实施方式说明了对于透镜用模具100A的制造方法的改变，但本发明的实施方式不限于此。实施方式2的透镜用模具的制造方法当然也可使用如下模具基材，该模具基材具有平板状的基材、与支撑于基材的铝层。根据该制造方法，获得具有与图1(c)所示的透镜用模具100B相同的构造的透镜用模具。
(实施方式3)
参照图12对本发明实施方式3的透镜用模具100C及透镜用模具100C的制造方法进行说明。图12是用以对透镜用模具100C的构造及透镜用模具100C的制造方法进行说明的模式性立体图。以下，主要对与实施方式1不同之处进行说明。
如图12所示，透镜用模具100C与透镜用模具100A的不同点在于：表面具有多个反转后的光学曲面22。
透镜用模具100C的制造方法只要在实施方式1中参照图2(d)、图4(c)及图4(d)说明的工序中，即，在从铝基材切割出包含多个反转后的光学曲面22中的至少一个反转后的光学曲面22的部分的工序中，切割出包含多个反转后的光学曲面22的部分即可。
根据透镜用模具100C的制造方法，能够从一个蛾眼用模具获得多个透镜用模具，因此，能够抑制透镜用模具的制造偏差。即，蛾眼用模具的表面在均一的条件下受到阳极氧化，因此，通过切割该蛾眼用模具而获得的透镜用模具的制造偏差受到抑制。
若使用透镜用模具100C，则能够一次制作多个透镜，因此，可高效地制作透镜。
也可通过组合多个透镜用模具100A，制作表面具有多个反转后的光学曲面22的透镜用模具100C。在此情况下，能够挑选反转后的光学曲面22内均一地形成有微细的凹部的透镜用模具100A并加以组合，因此，有可能能够更有效地抑制透镜用模具的制造偏差。
本实施方式说明了对于透镜用模具100A的改变，但本发明的实施方式不限于此。当然也可使用除了表面具有多个反转后的光学曲面22之外，与透镜用模具100B相同的构造。
工业上的可利用性
本发明的透镜用模具可适当地用于制作具有抗反射功能的透镜的光学曲面。
符号说明
10A、10Ap：铝基材
10B：模具基材
12：基材
14：无机材料层
16：铝层
18：多孔氧化铝层
18p：微细的凹部
21：平面部
22：反转后的光学曲面
50A、50B、50Ap：蛾眼用模具
100A、100B、100C：透镜用模具

Claims (15)

1.一种透镜用模具的制造方法，该透镜用模具于表面具有至少一个反转后的光学曲面，其特征在于包含如下工序：
(a)准备表面具有多个反转后的光学曲面以及所述多个反转后的光学曲面之间的平面部的、圆柱状或圆筒状的铝基材；
(b)通过对所述铝基材的表面进行阳极氧化，形成具有多个微细的凹部的多孔氧化铝层；以及
(c)在所述工序(b)后，通过使所述多孔氧化铝层与蚀刻液接触，使所述多孔氧化铝层的所述多个微细的凹部扩大，
还包含工序(d)，该工序(d)在所述工序(c)后，从所述铝基材切割出包含所述多个反转后的光学曲面中的至少一个反转后的光学曲面的部分，
还包含工序(b1)，该工序(b1)在所述工序(b)之前，对形成于所述铝基材的表面的所述多个反转后的光学曲面实施机械加工或电解加工，
从所述铝基材的所述表面的法线方向观察时，所述多个反转后的光学曲面的二维大小为1mm以上，所述多个反转后的光学曲面彼此不接触。
2.根据权利要求1所述的透镜用模具的制造方法，其特征在于：
在所述工序(a)中，周期性地形成所述多个反转后的光学曲面。
3.根据权利要求1所述的透镜用模具的制造方法，其特征在于：
所述多个反转后的光学曲面的邻接间距为1mm以上。
4.根据权利要求1所述的透镜用模具的制造方法，其特征在于：
所述工序(b)是在使所述铝基材的表面与电解液接触的状态下，对与所述铝基材的表面电连接的阳极、和设置于所述电解液内的阴极之间施加电压，由此，形成具有微细的凹部的多孔氧化铝层的工序，其包含如下工序，
使所述电压上升至目标值；以及
在使所述电压上升至所述目标值之前，使所述电压上升至低于所述目标值的第一峰值，然后，使所述电压下降至低于所述第一峰值的值。
5.根据权利要求4所述的透镜用模具的制造方法，其特征在于：
在使所述电压下降至低于所述第一峰值的值的工序中，使所述电压实质上下降至零。
6.根据权利要求1所述的透镜用模具的制造方法，其特征在于：
还包含工序(e)，该工序(e)在所述工序(c)后，对所述多孔氧化铝层的表面进行脱模处理。
7.根据权利要求1所述的透镜用模具的制造方法，其特征在于：
其还包含工序(b2)，该工序(b2)在所述工序(b)之前，在比电阻值为1MΩ·cm以下的水或水溶液中，将所述铝基材的表面作为阴极，对所述表面与相向电极之间进行通电处理。
8.一种透镜用模具的制造方法，该透镜用模具于表面具有至少一个反转后的光学曲面，其特征在于包含如下工序：
(a)准备模具基材，所述模具基材具有圆柱状或圆筒状的铝基材和支撑所述铝基材且表面具有多个反转后光学曲面以及所述多个反转后的光学曲面之间的平面部的铝层；
(b)通过对所述铝层的表面进行阳极氧化，形成具有多个微细的凹部的多孔氧化铝层；以及
(c)在所述工序(b)后，通过使所述多孔氧化铝层与蚀刻液接触，使所述多孔氧化铝层的所述多个微细的凹部扩大，
还包含工序(d)，该工序(d)在所述工序(c)后，从所述模具基材切割出包含所述多个反转后的光学曲面中的至少一个反转后的光学曲面的部分，
所述工序(a)包含：
工序(a1)，准备所述铝基材；
工序(a2)，在所述铝基材的表面形成多个曲面部；以及
工序(a3)，在所述工序(a2)中所形成的所述多个曲面部上层叠铝，由此，形成表面具有所述多个反转后的光学曲面的所述铝层，
工序(a4)，在所述工序(a3)之前，对形成于所述铝基材的表面的所述多个曲面部实施机械加工或电解加工，
从所述模具基材的所述表面的法线方向观察时，所述多个反转后的光学曲面的二维大小为1mm以上，所述多个反转后的光学曲面彼此不接触。
9.根据权利要求8所述的透镜用模具的制造方法，其特征在于，
在所述工序(a)中，周期性地形成所述多个反转后的光学曲面。
10.根据权利要求8所述的透镜用模具的制造方法，其特征在于，
所述多个反转后的光学曲面的邻接间距为1mm以上。
11.根据权利要求8所述的透镜用模具的制造方法，其特征在于，
所述工序(b)是在使所述铝层的表面与电解液接触的状态下，对与所述铝层的表面电连接的阳极、和设置于所述电解液内的阴极之间施加电压，由此，形成具有微细的凹部的多孔氧化铝层的工序，其包含如下工序，
使所述电压上升至目标值；以及
在使所述电压上升至所述目标值之前，使所述电压上升至低于所述目标值的第一峰值，然后，使所述电压下降至低于所述第一峰值的值。
12.根据权利要求11所述的透镜用模具的制造方法，其特征在于：
在使所述电压下降至低于所述第一峰值的值的工序中，使所述电压实质上下降至零。
13.根据权利要求8所述的透镜用模具的制造方法，其特征在于：
还包含工序(e)，该工序(e)在所述工序(c)后，对所述多孔氧化铝层的表面进行脱模处理。
14.根据权利要求8所述的透镜用模具的制造方法，其特征在于：
所述模具基材还具有形成在所述铝基材与所述铝层之间的无机材料层。
15.根据权利要求8所述的透镜用模具的制造方法，其特征在于：
所述铝基材是由Al-Mg-Si系的铝合金形成且实施了机械性镜面加工。
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