JP2001315217A - 光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置 - Google Patents
光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置Info
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- JP2001315217A JP2001315217A JP2000140455A JP2000140455A JP2001315217A JP 2001315217 A JP2001315217 A JP 2001315217A JP 2000140455 A JP2000140455 A JP 2000140455A JP 2000140455 A JP2000140455 A JP 2000140455A JP 2001315217 A JP2001315217 A JP 2001315217A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構成によって、安価に量産することが可
能な光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、
該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素
子を有する撮像素子と撮像装置を提供する。 【解決手段】光学素子の製造方法であって、硬化前の材
料の表面を気体の膨張により変形させる硬化前の材料の
加工工程と、前記表面が変形した状態で前記材料を硬化
させる材料硬化工程とを有し、この製造方法によって光
学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び
該光学素子を有する撮像素子と撮像装置を得るようにす
る。
能な光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、
該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素
子を有する撮像素子と撮像装置を提供する。 【解決手段】光学素子の製造方法であって、硬化前の材
料の表面を気体の膨張により変形させる硬化前の材料の
加工工程と、前記表面が変形した状態で前記材料を硬化
させる材料硬化工程とを有し、この製造方法によって光
学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び
該光学素子を有する撮像素子と撮像装置を得るようにす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子の製造方
法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表
示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と
撮像装置に関するものである。
法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表
示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と
撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、画素素子や受光素子などのアレイ
素子の需要が大きくなっているが、画質の向上により高
微細化が進み、個々の素子への入射光の絶対量が小さく
なり、画面の明るさや感度の低下を招いている。そのた
め、最近はアレイ素子の配線部などへ入射していた光
を、マイクロレンズで画素や受光部に集光させることに
より、前述の欠点を補う方法等が主として用いられてい
る。
素子の需要が大きくなっているが、画質の向上により高
微細化が進み、個々の素子への入射光の絶対量が小さく
なり、画面の明るさや感度の低下を招いている。そのた
め、最近はアレイ素子の配線部などへ入射していた光
を、マイクロレンズで画素や受光部に集光させることに
より、前述の欠点を補う方法等が主として用いられてい
る。
【０００３】従来のマイクロレンズ製造方法には、例え
ば、特開平５−２２８９４６号公報に記載されているよ
うに、フォトリソグラフィー技術により、基板上に円柱
状のレジストをパターニングし、それを加熱することで
熱可塑性にレジストを流動化させ、滑らかな球面を製造
する方法がある。また、上記のような形状作成ではな
く、イオン交換法でガラス内部に屈折率の分布をつく
り、レンズ効果を発揮するようにしたものもある。ま
た、レンズの材料は、樹脂あるいはガラスがあり、ガラ
スはＲＩＥなどにより形状を加工するものや、ゾルゲル
法で成形後焼結するものなどが報告されている。
ば、特開平５−２２８９４６号公報に記載されているよ
うに、フォトリソグラフィー技術により、基板上に円柱
状のレジストをパターニングし、それを加熱することで
熱可塑性にレジストを流動化させ、滑らかな球面を製造
する方法がある。また、上記のような形状作成ではな
く、イオン交換法でガラス内部に屈折率の分布をつく
り、レンズ効果を発揮するようにしたものもある。ま
た、レンズの材料は、樹脂あるいはガラスがあり、ガラ
スはＲＩＥなどにより形状を加工するものや、ゾルゲル
法で成形後焼結するものなどが報告されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たマイクロレンズ形状の製造方法において、イオン交換
法によるものはイオンの注入に非常に長い時間を要する
ため、量産コスト上で普及が難しい。また、レジストを
熱変形させる方法も、温度制御に限界が有り、その製造
条件に制限がある。
たマイクロレンズ形状の製造方法において、イオン交換
法によるものはイオンの注入に非常に長い時間を要する
ため、量産コスト上で普及が難しい。また、レジストを
熱変形させる方法も、温度制御に限界が有り、その製造
条件に制限がある。
【０００５】そこで、本発明は、上記従来のものにおけ
る課題を解決し、簡単な構成によって、安価に量産する
ことが可能な光学学素子の製造方法、該製造方法による
光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及
び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置を提供するこ
とを目的とするものである。
る課題を解決し、簡単な構成によって、安価に量産する
ことが可能な光学学素子の製造方法、該製造方法による
光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及
び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、つぎの（１）〜（２０）のように構成した
光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光
学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を
有する撮像素子と撮像装置を提供するものである。 （１）光学素子の製造方法であって、硬化前の材料の表
面を気体の膨張により変形させる硬化前の材料の加工工
程と、前記表面が変形した状態で前記材料を硬化させる
材料硬化工程と、を有することを特徴とする光学素子の
製造方法。 （２）前記硬化前の材料の加工工程が、表面に所定のパ
ターニングで配列された凹構造を有する板を流動状態に
ある成形可能な材料の上面に接触させ、その凹構造内に
ある気体を膨張させ、該気体の膨張により硬化前の材料
の表面を変形させる工程であり、前記材料硬化工程が、
前記硬化前の材料の加工工程に引き続く工程であって、
前記凹構造内で膨張した気体の球面形状を硬化させ、前
記材料を表面が変形した状態で硬化させる工程であるこ
とを特徴とする上記（１）に記載の光学素子の製造方
法。 （３）前記気体の膨張が、前記凹構造を有する板を真空
容器に入れて大気より気圧を低くし、凹構造内の気体を
膨張させることによって行われることを特徴とする上記
（２）に記載の光学素子の製造方法。 （４）前記気体の膨張が、前記凹構造を有する板を加熱
し、該凹構造内の気体を熱膨張させることによって行わ
れることを特徴とする上記（２）に記載の光学素子の製
造方法。 （５）前記気体の膨張が、前記成形可能な材料として光
硬化樹脂を用い、光照射により該樹脂を硬化収縮させて
樹脂内に負圧を発生させ、前記凹構造内の気体を膨張さ
せることによって行われることを特徴とする上記（２）
に記載の光学素子の製造方法。 （６）前記光照射において、短時間あたりの光照射エネ
ルギーを変化させ、前記凹構造内の気体の膨張率を制御
することを特徴とする上記（５）に記載の光学素子の製
造方法。 （７）前記光照射は、最初の段階で凹構造を有する板の
反対側よりおこない、適当な気体の膨張が得られた段階
において、凹構造を有する板側より比較的強い光の照射
を行うことを特徴とする上記（５）に記載の光学素子の
製造方法。 （８）前記光硬化樹脂の硬化収縮において、前記樹脂内
の負圧を閉じ込めるため、樹脂を密閉することを特徴と
する上記（５）〜（７）のいずれかに記載の光学素子の
製造方法。 （９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の光学素子
の製造方法によって前記光学素子の成形用の型を作成
し、該型を用いて前記光学素子を作成することを特徴と
する光学素子の製造方法。 （１０）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の光学素
子の製造方法によって前記光学素子の成形用の型を作成
することなく、前記光学素子を作成することを特徴とす
る光学素子の製造方法。 （１１）前記光学素子が、複眼光学素子であることを特
徴とする上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の光学
素子の製造方法。 （１２）前記複眼光学素子が、凸のマイクロレンズを複
数並べたマイクロレンズアレイであることを特徴とする
上記（１１）に記載の光学素子の製造方法。 （１３）前記複眼光学素子が、凹のマイクロレンズを複
数並べたマイクロレンズアレイであることを特徴とする
上記（１１）に記載の光学素子の製造方法。 （１４）前記複眼光学素子が、凸のマイクロミラーを複
数並べたマイクロミラーアレイであることを特徴とする
上記（１１）に記載の光学素子の製造方法。 （１５）前記複眼光学素子が、凹のマイクロミラーを複
数並べたマイクロミラーアレイであることを特徴とする
上記（１１）に記載の光学素子の製造方法。 （１６）上記（１１）〜（１５）のいずれかに記載の光
学素子の製造方法によって製造された光学素子。 （１７）上記（１６）に記載の光学素子を有することを
特徴とする表示素子。 （１８）上記（１７）に記載の表示素子を有することを
特徴とする表示装置。 （１９）上記（１８）に記載の光学素子を有することを
特徴とする撮像素子。 （２０）上記（１９）に記載の撮像素子を有することを
特徴とする撮像装置。
成するため、つぎの（１）〜（２０）のように構成した
光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光
学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を
有する撮像素子と撮像装置を提供するものである。 （１）光学素子の製造方法であって、硬化前の材料の表
面を気体の膨張により変形させる硬化前の材料の加工工
程と、前記表面が変形した状態で前記材料を硬化させる
材料硬化工程と、を有することを特徴とする光学素子の
製造方法。 （２）前記硬化前の材料の加工工程が、表面に所定のパ
ターニングで配列された凹構造を有する板を流動状態に
ある成形可能な材料の上面に接触させ、その凹構造内に
ある気体を膨張させ、該気体の膨張により硬化前の材料
の表面を変形させる工程であり、前記材料硬化工程が、
前記硬化前の材料の加工工程に引き続く工程であって、
前記凹構造内で膨張した気体の球面形状を硬化させ、前
記材料を表面が変形した状態で硬化させる工程であるこ
とを特徴とする上記（１）に記載の光学素子の製造方
法。 （３）前記気体の膨張が、前記凹構造を有する板を真空
容器に入れて大気より気圧を低くし、凹構造内の気体を
膨張させることによって行われることを特徴とする上記
（２）に記載の光学素子の製造方法。 （４）前記気体の膨張が、前記凹構造を有する板を加熱
し、該凹構造内の気体を熱膨張させることによって行わ
れることを特徴とする上記（２）に記載の光学素子の製
造方法。 （５）前記気体の膨張が、前記成形可能な材料として光
硬化樹脂を用い、光照射により該樹脂を硬化収縮させて
樹脂内に負圧を発生させ、前記凹構造内の気体を膨張さ
せることによって行われることを特徴とする上記（２）
に記載の光学素子の製造方法。 （６）前記光照射において、短時間あたりの光照射エネ
ルギーを変化させ、前記凹構造内の気体の膨張率を制御
することを特徴とする上記（５）に記載の光学素子の製
造方法。 （７）前記光照射は、最初の段階で凹構造を有する板の
反対側よりおこない、適当な気体の膨張が得られた段階
において、凹構造を有する板側より比較的強い光の照射
を行うことを特徴とする上記（５）に記載の光学素子の
製造方法。 （８）前記光硬化樹脂の硬化収縮において、前記樹脂内
の負圧を閉じ込めるため、樹脂を密閉することを特徴と
する上記（５）〜（７）のいずれかに記載の光学素子の
製造方法。 （９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の光学素子
の製造方法によって前記光学素子の成形用の型を作成
し、該型を用いて前記光学素子を作成することを特徴と
する光学素子の製造方法。 （１０）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の光学素
子の製造方法によって前記光学素子の成形用の型を作成
することなく、前記光学素子を作成することを特徴とす
る光学素子の製造方法。 （１１）前記光学素子が、複眼光学素子であることを特
徴とする上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の光学
素子の製造方法。 （１２）前記複眼光学素子が、凸のマイクロレンズを複
数並べたマイクロレンズアレイであることを特徴とする
上記（１１）に記載の光学素子の製造方法。 （１３）前記複眼光学素子が、凹のマイクロレンズを複
数並べたマイクロレンズアレイであることを特徴とする
上記（１１）に記載の光学素子の製造方法。 （１４）前記複眼光学素子が、凸のマイクロミラーを複
数並べたマイクロミラーアレイであることを特徴とする
上記（１１）に記載の光学素子の製造方法。 （１５）前記複眼光学素子が、凹のマイクロミラーを複
数並べたマイクロミラーアレイであることを特徴とする
上記（１１）に記載の光学素子の製造方法。 （１６）上記（１１）〜（１５）のいずれかに記載の光
学素子の製造方法によって製造された光学素子。 （１７）上記（１６）に記載の光学素子を有することを
特徴とする表示素子。 （１８）上記（１７）に記載の表示素子を有することを
特徴とする表示装置。 （１９）上記（１８）に記載の光学素子を有することを
特徴とする撮像素子。 （２０）上記（１９）に記載の撮像素子を有することを
特徴とする撮像装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態においては、
上記構成を適用して光硬化樹脂を使用することで、形状
の変化と硬化進行度を容易に制御することができ、マイ
クロレンズ等の光学素子の形状を簡単に作成することが
可能となる。また、このような方法で製作した成形品
は、型取り材料や電鋳などで量産成形用の型を作ること
ができるので、マイクロレンズ等の光学素子の安価な量
産を行うことが可能となる。
上記構成を適用して光硬化樹脂を使用することで、形状
の変化と硬化進行度を容易に制御することができ、マイ
クロレンズ等の光学素子の形状を簡単に作成することが
可能となる。また、このような方法で製作した成形品
は、型取り材料や電鋳などで量産成形用の型を作ること
ができるので、マイクロレンズ等の光学素子の安価な量
産を行うことが可能となる。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 ［実施例１］図１に本発明の実施例１における光学素子
の製造方法の加工工程を説明するための図を示す。ま
ず、石英ガラス上にレジストを塗布した後、アレイ状の
Φ２０μｍドットをパターニング露光する（図１
（ａ））。パターニングした石英ガラスを反応性イオン
エッチングでΦ２０μｍ／深さ１５μｍほどの凹形状を
加工する（図１（ｂ））。
の製造方法の加工工程を説明するための図を示す。ま
ず、石英ガラス上にレジストを塗布した後、アレイ状の
Φ２０μｍドットをパターニング露光する（図１
（ａ））。パターニングした石英ガラスを反応性イオン
エッチングでΦ２０μｍ／深さ１５μｍほどの凹形状を
加工する（図１（ｂ））。
【０００９】次に、紫外線効果樹脂を１０ｍｍの厚みが
あるガラス基板の上に滴下させ、樹脂の厚みを設定する
ためにスペーサーを挟み、その樹脂の上に前述の凹構造
を加工した石英ガラスをかぶせて、樹脂を全面に伸ばす
（図１（ｃ））。この時、非常に粘度が低い樹脂の場
合、凹構造内に樹脂が進入して空気が溜まらなくなるの
で、粘度が高いものが望ましい。また、ガラス基板の表
面は紫外線効果樹脂との密着性を高めるためにシランカ
ップリングを施しておく。
あるガラス基板の上に滴下させ、樹脂の厚みを設定する
ためにスペーサーを挟み、その樹脂の上に前述の凹構造
を加工した石英ガラスをかぶせて、樹脂を全面に伸ばす
（図１（ｃ））。この時、非常に粘度が低い樹脂の場
合、凹構造内に樹脂が進入して空気が溜まらなくなるの
で、粘度が高いものが望ましい。また、ガラス基板の表
面は紫外線効果樹脂との密着性を高めるためにシランカ
ップリングを施しておく。
【００１０】樹脂が石英ガラスの全域に広がった後、全
体を真空容器に入れて大気より気圧を低くしてやること
で、凹構造内に入った空気を膨張させることができる
（図１（ｄ））。真空チャンバーに接続した圧力計を確
認しながら条件圧力値までロータリポンプで排気する。
圧力を下げていく上では、樹脂の流動しやすさにより、
石英基板の端部と中心部で圧力差が生じるので十分ゆっ
くり行うことが肝要である。所望の形状が得られる圧力
中で十分安定をさせた後、石英ガラス側から強い紫外線
光（〜５０ｍＷ／ｃｍ2）を照射して、一気に硬化させ
る（図１（ｅ））。硬化した後、石英ガラスを剥離さ
せ、凹の球面形状を有する成形品を得る（図１
（ｆ））。
体を真空容器に入れて大気より気圧を低くしてやること
で、凹構造内に入った空気を膨張させることができる
（図１（ｄ））。真空チャンバーに接続した圧力計を確
認しながら条件圧力値までロータリポンプで排気する。
圧力を下げていく上では、樹脂の流動しやすさにより、
石英基板の端部と中心部で圧力差が生じるので十分ゆっ
くり行うことが肝要である。所望の形状が得られる圧力
中で十分安定をさせた後、石英ガラス側から強い紫外線
光（〜５０ｍＷ／ｃｍ2）を照射して、一気に硬化させ
る（図１（ｅ））。硬化した後、石英ガラスを剥離さ
せ、凹の球面形状を有する成形品を得る（図１
（ｆ））。
【００１１】［実施例２］図２に本発明の実施例２にお
ける光学素子の製造方法の加工工程を説明するための図
を示す。実施例２においては、実施例１と同様に、紫外
線硬化樹脂を、凹構造を有する石英ガラスとガラス基板
の間に伸ばしたあと、ガラス基板側から比較的弱い紫外
線光（＜１ｍＷ／ｃｍ2）を照射する。裏面からの反射
が十分に弱ければ、紫外線硬化樹脂はガラス基板側から
硬化を開始するので、樹脂の硬化に伴う収縮によりガラ
ス基板側へ樹脂が引き寄せられるために石英ガラス側で
負圧が発生する。この負圧により凹構造内の空気の膨張
が始まる（図２）。その際、前記樹脂の硬化収縮におい
て、前記樹脂内の負圧を閉じ込めるため、樹脂を密閉す
るように構成する。しかし、この樹脂の硬化による負圧
は広がった樹脂を引き戻す力にもなり、樹脂が流動する
ことで減衰してしまうので、凹構造のパターンがある部
分の周囲に十分な面積に樹脂をあらかじめ広げておく
か、周囲を前段階に照射して硬化させパターンのある部
分を密閉することが重要であり、そのような処置をしな
いと、面内に圧力のバラツキが発生して膨張する大きさ
が均一にはならない。
ける光学素子の製造方法の加工工程を説明するための図
を示す。実施例２においては、実施例１と同様に、紫外
線硬化樹脂を、凹構造を有する石英ガラスとガラス基板
の間に伸ばしたあと、ガラス基板側から比較的弱い紫外
線光（＜１ｍＷ／ｃｍ2）を照射する。裏面からの反射
が十分に弱ければ、紫外線硬化樹脂はガラス基板側から
硬化を開始するので、樹脂の硬化に伴う収縮によりガラ
ス基板側へ樹脂が引き寄せられるために石英ガラス側で
負圧が発生する。この負圧により凹構造内の空気の膨張
が始まる（図２）。その際、前記樹脂の硬化収縮におい
て、前記樹脂内の負圧を閉じ込めるため、樹脂を密閉す
るように構成する。しかし、この樹脂の硬化による負圧
は広がった樹脂を引き戻す力にもなり、樹脂が流動する
ことで減衰してしまうので、凹構造のパターンがある部
分の周囲に十分な面積に樹脂をあらかじめ広げておく
か、周囲を前段階に照射して硬化させパターンのある部
分を密閉することが重要であり、そのような処置をしな
いと、面内に圧力のバラツキが発生して膨張する大きさ
が均一にはならない。
【００１２】硬化による負圧は短時間あたりの照射エネ
ルギーが小さいと樹脂が硬化して束縛される前に流動で
きるので、石英ガラス付近で大きくできるのに対して、
短時間あたりの照射エネルギーが大きいと、樹脂の流動
が起こる前に硬化して動けなくなるので、石英ガラス付
近の負圧量が小さくなる。このことを利用して空気の膨
張具合を調整することが可能である。また、負圧量は、
石英ガラスとガラス基板間の樹脂の膜厚量にも依存す
る。樹脂膜厚が大きいと負圧が大きく、薄いと小さくな
る。実施例１同様に、膨張する泡を確認し所望の径にな
ったら、石英ガラス側から紫外線光を照射し一気に硬化
させる。石英ガラスを剥離し、凹の球面形状を有する成
形品を得る。
ルギーが小さいと樹脂が硬化して束縛される前に流動で
きるので、石英ガラス付近で大きくできるのに対して、
短時間あたりの照射エネルギーが大きいと、樹脂の流動
が起こる前に硬化して動けなくなるので、石英ガラス付
近の負圧量が小さくなる。このことを利用して空気の膨
張具合を調整することが可能である。また、負圧量は、
石英ガラスとガラス基板間の樹脂の膜厚量にも依存す
る。樹脂膜厚が大きいと負圧が大きく、薄いと小さくな
る。実施例１同様に、膨張する泡を確認し所望の径にな
ったら、石英ガラス側から紫外線光を照射し一気に硬化
させる。石英ガラスを剥離し、凹の球面形状を有する成
形品を得る。
【００１３】［実施例３］実施例３においては、実施例
１と同様に、紫外線硬化樹脂を、凹構造を有する石英ガ
ラスとガラス基板の間に伸ばしたあと、ガラス基板をヒ
ーターで加熱し、凹構造内の空気を膨張させる。この場
合、紫外線硬化樹脂のガラス温度や硬化反応に影響がな
い温度上昇で十分な泡形が得られるように、パターンの
穴径や深さを計算することが必要である。実施例１同様
に、膨張する泡を確認し所望の径になったら、石英ガラ
ス側から紫外線光を照射し一気に硬化させる。石英ガラ
スを剥離し、凹の球面形状を有する成形品を得る。
１と同様に、紫外線硬化樹脂を、凹構造を有する石英ガ
ラスとガラス基板の間に伸ばしたあと、ガラス基板をヒ
ーターで加熱し、凹構造内の空気を膨張させる。この場
合、紫外線硬化樹脂のガラス温度や硬化反応に影響がな
い温度上昇で十分な泡形が得られるように、パターンの
穴径や深さを計算することが必要である。実施例１同様
に、膨張する泡を確認し所望の径になったら、石英ガラ
ス側から紫外線光を照射し一気に硬化させる。石英ガラ
スを剥離し、凹の球面形状を有する成形品を得る。
【００１４】［実施例４］図３に本発明の実施例４にお
ける光学素子の製造方法の加工工程を説明するための図
を示す。実施例１においてはパターニングによりマイク
ロレンズの底面径が固定されていたが、実施例４では、
さらに低圧下に置くことで、バブル形状にすることがで
きる（図３（ａ））。つぎに、石英ガラスを剥離した後
の状態で（図３（ｂ））、その凹形状を有する樹脂成形
品の表面を、ダイアモンドバイトで切削加工を施すこと
により、マイクロレンズの形状を得ることが可能である
（図３（ｃ））。本実施例において製作したマイクロレ
ンズ凹形状を有する樹脂成形品は、Ｎｉ電鋳で形状を転
写することにより、量産で使用する金属型を作成するこ
とが可能である。
ける光学素子の製造方法の加工工程を説明するための図
を示す。実施例１においてはパターニングによりマイク
ロレンズの底面径が固定されていたが、実施例４では、
さらに低圧下に置くことで、バブル形状にすることがで
きる（図３（ａ））。つぎに、石英ガラスを剥離した後
の状態で（図３（ｂ））、その凹形状を有する樹脂成形
品の表面を、ダイアモンドバイトで切削加工を施すこと
により、マイクロレンズの形状を得ることが可能である
（図３（ｃ））。本実施例において製作したマイクロレ
ンズ凹形状を有する樹脂成形品は、Ｎｉ電鋳で形状を転
写することにより、量産で使用する金属型を作成するこ
とが可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、簡単な構成によって、安価に量産することが可能な
光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光
学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を
有する撮像素子と撮像装置を実現することができる。
ば、簡単な構成によって、安価に量産することが可能な
光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光
学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を
有する撮像素子と撮像装置を実現することができる。
【図１】本発明の実施例１における光学素子の製造方法
の加工工程を説明するための図であり、（ａ）はフオト
リソ工程によりパターニングしたレジスト、（ｂ）は反
応性イオンエッチングした石英ガラス紫外線硬化樹脂上
に置いた石英ガラス、（ｃ）は石英ガラスとガラス基板
で樹脂を挟んだ様子、（ｄ）は真空内で泡が成長する様
子、（ｅ）は強い紫外線で泡形状を硬化させる様子、
（ｆ）石英ガラスを剥離した成形品を示す図。
の加工工程を説明するための図であり、（ａ）はフオト
リソ工程によりパターニングしたレジスト、（ｂ）は反
応性イオンエッチングした石英ガラス紫外線硬化樹脂上
に置いた石英ガラス、（ｃ）は石英ガラスとガラス基板
で樹脂を挟んだ様子、（ｄ）は真空内で泡が成長する様
子、（ｅ）は強い紫外線で泡形状を硬化させる様子、
（ｆ）石英ガラスを剥離した成形品を示す図。
【図２】本発明の実施例２における光学素子の製造方法
の加工工程において、弱い紫外線を照射し泡が成長する
様子を説明するための図。
の加工工程において、弱い紫外線を照射し泡が成長する
様子を説明するための図。
【図３】本発明の実施例４における光学素子の製造方法
の加工工程を説明するための図であり、（ａ）はさらに
低圧にした場合、（ｂ）は石英ガラスを剥離した様子、
（ｃ）は表面を切削した後の様子を示す図。
の加工工程を説明するための図であり、（ａ）はさらに
低圧にした場合、（ｂ）は石英ガラスを剥離した様子、
（ｃ）は表面を切削した後の様子を示す図。
Claims (20)
- 【請求項１】光学素子の製造方法であって、硬化前の材
料の表面を気体の膨張により変形させる硬化前の材料の
加工工程と、前記表面が変形した状態で前記材料を硬化
させる材料硬化工程と、を有することを特徴とする光学
素子の製造方法。 - 【請求項２】前記硬化前の材料の加工工程が、表面に所
定のパターニングで配列された凹構造を有する板を流動
状態にある成形可能な材料の上面に接触させ、その凹構
造内にある気体を膨張させ、該気体の膨張により硬化前
の材料の表面を変形させる工程であり、 前記材料硬化工程が、前記硬化前の材料の加工工程に引
き続く工程であって、前記凹構造内で膨張した気体の球
面形状を硬化させ、前記材料を表面が変形した状態で硬
化させる工程であることを特徴とする請求項１に記載の
光学素子の製造方法。 - 【請求項３】前記気体の膨張が、前記凹構造を有する板
を真空容器に入れて大気より気圧を低くし、凹構造内の
気体を膨張させることによって行われることを特徴とす
る請求項２に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項４】前記気体の膨張が、前記凹構造を有する板
を加熱し、該凹構造内の気体を熱膨張させることによっ
て行われることを特徴とする請求項２に記載の光学素子
の製造方法。 - 【請求項５】前記気体の膨張が、前記成形可能な材料と
して光硬化樹脂を用い、光照射により該樹脂を硬化収縮
させて樹脂内に負圧を発生させ、前記凹構造内の気体を
膨張させることによって行われることを特徴とする請求
項２に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項６】前記光照射において、短時間あたりの光照
射エネルギーを変化させ、前記凹構造内の気体の膨張率
を制御することを特徴とする請求項５に記載の光学素子
の製造方法。 - 【請求項７】前記光照射は、最初の段階で凹構造を有す
る板の反対側よりおこない、適当な気体の膨張が得られ
た段階において、凹構造を有する板側より比較的強い光
の照射を行うことを特徴とする請求項５に記載の光学素
子の製造方法。 - 【請求項８】前記光硬化樹脂の硬化収縮において、前記
樹脂内の負圧を閉じ込めるため、樹脂を密閉することを
特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の光学素
子の製造方法。 - 【請求項９】請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学
素子の製造方法によって前記光学素子の成形用の型を作
成し、該型を用いて前記光学素子を作成することを特徴
とする光学素子の製造方法。 - 【請求項１０】請求項１〜８のいずれか１項に記載の光
学素子の製造方法によって前記光学素子の成形用の型を
作成することなく、前記光学素子を作成することを特徴
とする光学素子の製造方法。 - 【請求項１１】前記光学素子が、複眼光学素子であるこ
とを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の
光学素子の製造方法。 - 【請求項１２】前記複眼光学素子が、凸のマイクロレン
ズを複数並べたマイクロレンズアレイであることを特徴
とする請求項１１に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項１３】前記複眼光学素子が、凹のマイクロレン
ズを複数並べたマイクロレンズアレイであることを特徴
とする請求項１１に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項１４】前記複眼光学素子が、凸のマイクロミラ
ーを複数並べたマイクロミラーアレイであることを特徴
とする請求項１１に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項１５】前記複眼光学素子が、凹のマイクロミラ
ーを複数並べたマイクロミラーアレイであることを特徴
とする請求項１１に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項１６】請求項１１〜１５のいずれか１項に記載
の光学素子の製造方法によって製造された光学素子。 - 【請求項１７】請求項１６に記載の光学素子を有するこ
とを特徴とする表示素子。 - 【請求項１８】請求項１７に記載の表示素子を有するこ
とを特徴とする表示装置。 - 【請求項１９】請求項１８に記載の光学素子を有するこ
とを特徴とする撮像素子。 - 【請求項２０】請求項１９に記載の撮像素子を有するこ
とを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140455A JP2001315217A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140455A JP2001315217A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001315217A true JP2001315217A (ja) | 2001-11-13 |
Family
ID=18647744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000140455A Pending JP2001315217A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置 |
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2000
- 2000-05-12 JP JP2000140455A patent/JP2001315217A/ja active Pending
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