JP2002331530A - レンズ金駒形成工法及びそのレンズ - Google Patents
レンズ金駒形成工法及びそのレンズInfo
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- JP2002331530A JP2002331530A JP2001138830A JP2001138830A JP2002331530A JP 2002331530 A JP2002331530 A JP 2002331530A JP 2001138830 A JP2001138830 A JP 2001138830A JP 2001138830 A JP2001138830 A JP 2001138830A JP 2002331530 A JP2002331530 A JP 2002331530A
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- forming method
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンズ金駒の形状を簡便かつ高精度に制御す
ることが可能であり、かつ形状を維持することができる
レンズ金駒形成工法を提供し、安価で高精度なレンズを
作製することを目的とする。 【解決手段】 導電性基板上に絶縁パターンを形成した
後に電析を用いるレンズ金駒形成工法において、半球状
金属コアを形成するプロセスと、半球状金属コアを覆う
光沢膜を形成するプロセスと、を有する。
ることが可能であり、かつ形状を維持することができる
レンズ金駒形成工法を提供し、安価で高精度なレンズを
作製することを目的とする。 【解決手段】 導電性基板上に絶縁パターンを形成した
後に電析を用いるレンズ金駒形成工法において、半球状
金属コアを形成するプロセスと、半球状金属コアを覆う
光沢膜を形成するプロセスと、を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電析を用いた金型
形成に係り、特に、レンズ金駒形成工法に関する。
形成に係り、特に、レンズ金駒形成工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信用カップリングレンズアレイ、デ
ジタルカメラ、プロジェクターおよび三次元ディスプレ
ーなどに使用されるマイクロレンズの形状を精度良く形
成するために、マイクロレンズ用のレンズ金型の形状は
微小にも関らず正確であることが要求される。面の表面
粗さが小さい微小レンズを作製するためのレンズ金型形
成工法として、例えば図７に示すような特開平８−２５
８０５１に示す方法がある。この方法は、まず導電性基
板１２上に微小なレジストパターン孔１３を形成してお
く。レジストパターン孔１３は所望のマイクロレンズを
作製することができるような間隔としておく。次にスル
ファミン酸ニッケルを主成分とした硫酸ニッケル及び光
沢剤から成るメッキ液を使用し、電析によってレジスト
パターン孔１３に半球状のニッケル金属１４を析出させ
る。析出する半球状のニッケル金属１４の半径が、所望
のマイクロレンズの半径と同じになるまで電析を行なえ
ば、所望のレンズ曲率半径であるニッケル金属１４の半
球を有するレンズ金駒を形成することができる。さら
に、このレンズ金駒を鋳型として、半球のレンズ金駒と
同じ形状の凹部をもつレンズ金型を作製する。このレン
ズ金型によって所望のレンズ形状のマイクロレンズを得
ることができる。
ジタルカメラ、プロジェクターおよび三次元ディスプレ
ーなどに使用されるマイクロレンズの形状を精度良く形
成するために、マイクロレンズ用のレンズ金型の形状は
微小にも関らず正確であることが要求される。面の表面
粗さが小さい微小レンズを作製するためのレンズ金型形
成工法として、例えば図７に示すような特開平８−２５
８０５１に示す方法がある。この方法は、まず導電性基
板１２上に微小なレジストパターン孔１３を形成してお
く。レジストパターン孔１３は所望のマイクロレンズを
作製することができるような間隔としておく。次にスル
ファミン酸ニッケルを主成分とした硫酸ニッケル及び光
沢剤から成るメッキ液を使用し、電析によってレジスト
パターン孔１３に半球状のニッケル金属１４を析出させ
る。析出する半球状のニッケル金属１４の半径が、所望
のマイクロレンズの半径と同じになるまで電析を行なえ
ば、所望のレンズ曲率半径であるニッケル金属１４の半
球を有するレンズ金駒を形成することができる。さら
に、このレンズ金駒を鋳型として、半球のレンズ金駒と
同じ形状の凹部をもつレンズ金型を作製する。このレン
ズ金型によって所望のレンズ形状のマイクロレンズを得
ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−２５８０５１に示す方法においては、一種類の電析
液で電析を行っているので、実際にはレンズ金駒の形状
を変化させたり制御することが困難である。また光沢剤
を含めた電析液のみを用いて電析を行っており、析出す
る電析膜は内部まで光沢剤が含まれるために固さが脆
く、電析膜の内部応力が大きくなる。このため電析膜の
形状すなわちレンズ金駒の形状を維持することが困難で
ある。レンズ金駒の形状を所望の形状に制御、維持する
ことが困難なことから、最終的に得られるマイクロレン
ズなどのレンズ形状は所望の値に対して誤差が大きくな
る。
８−２５８０５１に示す方法においては、一種類の電析
液で電析を行っているので、実際にはレンズ金駒の形状
を変化させたり制御することが困難である。また光沢剤
を含めた電析液のみを用いて電析を行っており、析出す
る電析膜は内部まで光沢剤が含まれるために固さが脆
く、電析膜の内部応力が大きくなる。このため電析膜の
形状すなわちレンズ金駒の形状を維持することが困難で
ある。レンズ金駒の形状を所望の形状に制御、維持する
ことが困難なことから、最終的に得られるマイクロレン
ズなどのレンズ形状は所望の値に対して誤差が大きくな
る。
【０００４】本発明は、上記問題に鑑みなされたもので
あり、レンズ金駒の形状を簡便かつ高精度に制御するこ
とが可能であり、かつ形状を維持することができるレン
ズ金駒形成工法を提供することを目的とするものであ
る。
あり、レンズ金駒の形状を簡便かつ高精度に制御するこ
とが可能であり、かつ形状を維持することができるレン
ズ金駒形成工法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００５】本発明はまた、本発明のレンズ金駒形成工
法を用いて作製したレンズ金駒を提供することを目的と
する。
法を用いて作製したレンズ金駒を提供することを目的と
する。
【０００６】さらに、本発明のレンズ金駒を用いてレン
ズ金型を作製する方法、及び該レンズ金型を用いて作製
するレンズの提供を目的とする。
ズ金型を作製する方法、及び該レンズ金型を用いて作製
するレンズの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
レンズ金駒形成工法において導電性基板上に絶縁パター
ンを形成した後に電析を用いるレンズ金駒形成工法にお
いて、前記絶縁パターンの開口部に半球状金属コアを形
成するプロセスと、前記半球状金属コアを覆う光沢膜を
形成するプロセスと、を有することを特徴とする。
レンズ金駒形成工法において導電性基板上に絶縁パター
ンを形成した後に電析を用いるレンズ金駒形成工法にお
いて、前記絶縁パターンの開口部に半球状金属コアを形
成するプロセスと、前記半球状金属コアを覆う光沢膜を
形成するプロセスと、を有することを特徴とする。
【０００８】請求項１記載の発明によれば、レンズ金駒
形成工法においてレンズ金駒形成プロセスが２つのステ
ップを有しているため、第一ステップでは半球状金属コ
アを形成してレンズ金駒の内部応力を極力抑え、第二ス
テップでは光沢膜の形成において第一ステップで使用し
た電析液と異なる適切な電析液を選択することができ
る。これにより、レンズ金駒の形状を簡便かつ高精度に
制御することが可能であり、かつ形状を維持することが
できるレンズ金駒形成工法を提供することができる。
形成工法においてレンズ金駒形成プロセスが２つのステ
ップを有しているため、第一ステップでは半球状金属コ
アを形成してレンズ金駒の内部応力を極力抑え、第二ス
テップでは光沢膜の形成において第一ステップで使用し
た電析液と異なる適切な電析液を選択することができ
る。これにより、レンズ金駒の形状を簡便かつ高精度に
制御することが可能であり、かつ形状を維持することが
できるレンズ金駒形成工法を提供することができる。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載のレ
ンズ金駒形成工法において、前記半球状金属コアを形成
するプロセス、及び前記半球状金属コアを覆う光沢膜を
形成するプロセス、の少なくとも一方は、電析膜の厚み
を制御することによってレンズ金駒の形状を制御する手
段を有することを特徴とする。
ンズ金駒形成工法において、前記半球状金属コアを形成
するプロセス、及び前記半球状金属コアを覆う光沢膜を
形成するプロセス、の少なくとも一方は、電析膜の厚み
を制御することによってレンズ金駒の形状を制御する手
段を有することを特徴とする。
【００１０】請求項２記載の発明によれば、半球状金属
コアの厚み（半径）と光沢膜の厚みを制御することで、
レンズ金駒の形状を簡便かつ高精度に制御することが可
能であるレンズ金駒形成工法を提供することができる。
コアの厚み（半径）と光沢膜の厚みを制御することで、
レンズ金駒の形状を簡便かつ高精度に制御することが可
能であるレンズ金駒形成工法を提供することができる。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載のレンズ金駒形成工法において、前記半球状金属コア
を形成するプロセスは、スルファミン酸ニッケルを電析
液の主成分とするニッケルメッキ又は銅メッキを有する
ことを特徴とする。
載のレンズ金駒形成工法において、前記半球状金属コア
を形成するプロセスは、スルファミン酸ニッケルを電析
液の主成分とするニッケルメッキ又は銅メッキを有する
ことを特徴とする。
【００１２】請求項３記載の発明によれば、半球状金属
コアを形成するプロセスを電析液の主成分をスルファミ
ン酸ニッケルとしたニッケルメッキ、または銅メッキを
選択しているので、レンズ金駒の内部応力を極力少なく
することができる。
コアを形成するプロセスを電析液の主成分をスルファミ
ン酸ニッケルとしたニッケルメッキ、または銅メッキを
選択しているので、レンズ金駒の内部応力を極力少なく
することができる。
【００１３】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれか１項記載のレンズ金駒形成工法において、前記
絶縁パターンの開口部は、円形であることを特徴とす
る。
いずれか１項記載のレンズ金駒形成工法において、前記
絶縁パターンの開口部は、円形であることを特徴とす
る。
【００１４】請求項４記載の発明によれば、絶縁パター
ンの開口部を円形に形成しているので絶縁パターンによ
る電析膜の形状不良を抑えることができる。
ンの開口部を円形に形成しているので絶縁パターンによ
る電析膜の形状不良を抑えることができる。
【００１５】請求項５記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれか１項記載のレンズ金駒形成工法において、前記
絶縁パターンの開口部は、端部を半円形とする長方形で
あることを特徴とする。
いずれか１項記載のレンズ金駒形成工法において、前記
絶縁パターンの開口部は、端部を半円形とする長方形で
あることを特徴とする。
【００１６】請求項５記載の発明によれば、絶縁パター
ンの開口部が、端部を半円形とする長方形に形成されて
いるため、レンチキュラータイプのレンズ金駒を形成す
ることができる。
ンの開口部が、端部を半円形とする長方形に形成されて
いるため、レンチキュラータイプのレンズ金駒を形成す
ることができる。
【００１７】請求項６記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれか１項記載のレンズ金駒形成工法において、前記
導電性基板における配線領域は、複数の領域に分割され
ていることを特徴とする。
いずれか１項記載のレンズ金駒形成工法において、前記
導電性基板における配線領域は、複数の領域に分割され
ていることを特徴とする。
【００１８】請求項６記載の発明によれば、導電性基板
における配線領域が複数の領域に分割されているので、
異なる形状や寸法を持つレンズに相当する電析膜を同時
に形成させることができる。
における配線領域が複数の領域に分割されているので、
異なる形状や寸法を持つレンズに相当する電析膜を同時
に形成させることができる。
【００１９】請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の
いずれか１項記載のレンズ金駒形成工法において、前記
半球状金属コアを形成するプロセスにおける電析は、２
Ａ/ｄｍ２以下の電流密度にて行うことを特徴とする。
いずれか１項記載のレンズ金駒形成工法において、前記
半球状金属コアを形成するプロセスにおける電析は、２
Ａ/ｄｍ２以下の電流密度にて行うことを特徴とする。
【００２０】請求項７記載の発明によれば、２Ａ/ｄｍ
２以下の低電流密度にて電析を行っているので、水素の
発生を極力減らし、レンズ金駒形状を良好に形成するこ
とができる。
２以下の低電流密度にて電析を行っているので、水素の
発生を極力減らし、レンズ金駒形状を良好に形成するこ
とができる。
【００２１】請求項８記載の発明は、レンズ金駒形成工
法において、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレ
ンズ金駒形成工法を用いて複数のレンズ形状に相当する
複数の電析膜を同時に形成することを特徴とする。
法において、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレ
ンズ金駒形成工法を用いて複数のレンズ形状に相当する
複数の電析膜を同時に形成することを特徴とする。
【００２２】請求項８記載の発明によれば、複数のレン
ズ形状に相当する複数の電析膜を同時に形成しているの
でレンズ金駒の形成コストを比較的安価にすることが可
能となる。
ズ形状に相当する複数の電析膜を同時に形成しているの
でレンズ金駒の形成コストを比較的安価にすることが可
能となる。
【００２３】請求項９記載の発明は、請求項８記載のレ
ンズ金駒形成工法において、隣接する前記複数のレンズ
形状に相当する複数の電析膜が互いに接触した後も継続
して電析を行うことを特徴とする。
ンズ金駒形成工法において、隣接する前記複数のレンズ
形状に相当する複数の電析膜が互いに接触した後も継続
して電析を行うことを特徴とする。
【００２４】請求項９記載の発明によれば、レンズ金駒
形成工法において、請求項８記載の隣接する複数のレン
ズ形状に相当する複数の電析膜が互いに接触した後も電
析を継続することによって、請求項８記載のレンズ金駒
とは異なる形状のレンズ金駒を形成することが可能とな
る。
形成工法において、請求項８記載の隣接する複数のレン
ズ形状に相当する複数の電析膜が互いに接触した後も電
析を継続することによって、請求項８記載のレンズ金駒
とは異なる形状のレンズ金駒を形成することが可能とな
る。
【００２５】請求項１０記載の発明は、レンズ金型形成
工法において、請求項１乃至９のいずれか１項記載のレ
ンズ金駒形成工法により形成したレンズ金駒に、再度電
析を行いレンズ金型とすることを特徴とする。
工法において、請求項１乃至９のいずれか１項記載のレ
ンズ金駒形成工法により形成したレンズ金駒に、再度電
析を行いレンズ金型とすることを特徴とする。
【００２６】請求項１０記載の発明によれば、レンズ金
型とレンズ金駒の形成ステップが独立しているので、レ
ンズ金型形成用の電析液とは別に、レンズ金駒に適した
金属を含む電析液を使用することができる。
型とレンズ金駒の形成ステップが独立しているので、レ
ンズ金型形成用の電析液とは別に、レンズ金駒に適した
金属を含む電析液を使用することができる。
【００２７】請求項１１記載の発明は、レンズ形成工法
において、請求項１０記載のレンズ金型形成工法により
形成したレンズ金型を用いてレンズを作製することを特
徴とする。
において、請求項１０記載のレンズ金型形成工法により
形成したレンズ金型を用いてレンズを作製することを特
徴とする。
【００２８】請求項１１記載の発明によれば、本発明に
よるレンズ金駒形成工法及びレンズ金型形成工法を使用
しているので、安価で高精度なレンズを得ることができ
る。
よるレンズ金駒形成工法及びレンズ金型形成工法を使用
しているので、安価で高精度なレンズを得ることができ
る。
【００２９】請求項１２記載の発明は、レンズ金駒にお
いて、請求項１乃至９のいずれか１項記載のレンズ金駒
形成工法により形成されることを特徴とする。
いて、請求項１乃至９のいずれか１項記載のレンズ金駒
形成工法により形成されることを特徴とする。
【００３０】請求項１２記載の発明によれば、本発明の
レンズ金駒形成工法を使用しているので、形状が高精度
に制御かつ維持されたレンズ金駒を簡便に得ることがで
きる。
レンズ金駒形成工法を使用しているので、形状が高精度
に制御かつ維持されたレンズ金駒を簡便に得ることがで
きる。
【００３１】請求項１３記載の発明は、レンズにおい
て、請求項１１記載のレンズ形成工法により形成される
ことを特徴とする。
て、請求項１１記載のレンズ形成工法により形成される
ことを特徴とする。
【００３２】請求項１３記載の発明によれば、本発明に
よるレンズ金駒形成工法及びレンズ金型形成工法を使用
しているので、安価で高精度なレンズを得ることができ
る。
よるレンズ金駒形成工法及びレンズ金型形成工法を使用
しているので、安価で高精度なレンズを得ることができ
る。
【００３３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。
て図面と共に説明する。
【００３４】本発明におけるレンズ金駒とは、レンズ作
製用のレンズ金型を形成するための鋳型であり、所望の
レンズ、レンズ群、又はそれらの一部の形状を有する金
属製品である。ただしレンズ金駒は金属のみならず、添
加剤を含んでいてもよい。電析膜は、電析により析出の
過程全てに生成する膜を示しており、以下で述べる半球
状金属コアや光沢膜などを含み、最終的にレンズ金駒や
レンズ金型となる。また電析液は、電析に使用する、金
属イオンを含む溶液を意味する。
製用のレンズ金型を形成するための鋳型であり、所望の
レンズ、レンズ群、又はそれらの一部の形状を有する金
属製品である。ただしレンズ金駒は金属のみならず、添
加剤を含んでいてもよい。電析膜は、電析により析出の
過程全てに生成する膜を示しており、以下で述べる半球
状金属コアや光沢膜などを含み、最終的にレンズ金駒や
レンズ金型となる。また電析液は、電析に使用する、金
属イオンを含む溶液を意味する。
【００３５】図１は本発明におけるレンズ金駒形成工法
の形成ステップを説明するために、電析膜の断面を示し
た図である。本発明によるレンズ金駒形成工法は２つの
ステップを有し、まずその第一ステップとして電析によ
り半球状金属コア１を形成し、次に第二ステップとして
第一ステップで析出させた半球状金属コア１を、鏡面を
得るために光沢膜２で覆う。
の形成ステップを説明するために、電析膜の断面を示し
た図である。本発明によるレンズ金駒形成工法は２つの
ステップを有し、まずその第一ステップとして電析によ
り半球状金属コア１を形成し、次に第二ステップとして
第一ステップで析出させた半球状金属コア１を、鏡面を
得るために光沢膜２で覆う。
【００３６】第一ステップにおいては、光沢剤を含まな
い電析液を用いて電析を行ない、絶縁パターンを形成し
た導電性基板３上の絶縁パターン開口部に電析膜を半球
状金属コア１として形成する。光沢剤を含まない電析液
によって形成された半球状金属コア１は、光沢剤を含め
た電析液を用いた場合よりも固い金属コアとなる。これ
により作製するレンズ金駒の内部応力を抑制することが
でき、結果としてレンズ金駒の形状を維持することがで
きる。
い電析液を用いて電析を行ない、絶縁パターンを形成し
た導電性基板３上の絶縁パターン開口部に電析膜を半球
状金属コア１として形成する。光沢剤を含まない電析液
によって形成された半球状金属コア１は、光沢剤を含め
た電析液を用いた場合よりも固い金属コアとなる。これ
により作製するレンズ金駒の内部応力を抑制することが
でき、結果としてレンズ金駒の形状を維持することがで
きる。
【００３７】第一ステップにおける電析は、電析液の主
成分をスルファミン酸ニッケルとしたニッケルメッキ又
は銅メッキとすることが望ましい。これにより、半球状
金属コア１部分の内部応力を抑制することが特に容易と
なる。
成分をスルファミン酸ニッケルとしたニッケルメッキ又
は銅メッキとすることが望ましい。これにより、半球状
金属コア１部分の内部応力を抑制することが特に容易と
なる。
【００３８】さらに、第一ステップにおける電析を２Ａ
/ｄｍ２以下の低電流密度で行なうことが望ましい。電
析液が水溶液であって、電析の際に流す電流密度が２Ａ
/ｄｍ２より大きいと、電析液中の金属イオンよりも水
素イオンの方が陰極へ輸送される速度が速い為、金属イ
オンよりも水素イオンの還元、すなわち水素の発生が優
先的になる。水素の発生は電析の効率を落とすと同時
に、陰極に析出する電析膜に水素が付着して電析膜の形
状を変えてしまい電析膜の形状制御に好ましくない。従
って水溶液の電析の際に電流を２Ａ/ｄｍ２以下の低電
流密度で流すことで、陰極における水素の発生を極力抑
制し、電析の効率を向上させ、電析膜の形状を良好に制
御できる。
/ｄｍ２以下の低電流密度で行なうことが望ましい。電
析液が水溶液であって、電析の際に流す電流密度が２Ａ
/ｄｍ２より大きいと、電析液中の金属イオンよりも水
素イオンの方が陰極へ輸送される速度が速い為、金属イ
オンよりも水素イオンの還元、すなわち水素の発生が優
先的になる。水素の発生は電析の効率を落とすと同時
に、陰極に析出する電析膜に水素が付着して電析膜の形
状を変えてしまい電析膜の形状制御に好ましくない。従
って水溶液の電析の際に電流を２Ａ/ｄｍ２以下の低電
流密度で流すことで、陰極における水素の発生を極力抑
制し、電析の効率を向上させ、電析膜の形状を良好に制
御できる。
【００３９】第二ステップでは、光沢剤を加えた電析液
により、光沢剤と金属からなる光沢膜２を形成し、第一
ステップで形成した半球状金属コア１を覆うようにす
る。ここで電析液に添加する光沢剤の種類や量を変える
ことにより、容易にレンズ金駒の形状を制御することが
できる。図２を用いてレンズ金駒形状の制御方法を説明
する。光沢剤が添加されている光沢膜２では内部応力が
大きくなり変形し易いため、電析により光沢膜２を追加
していくと、重力によって半球状金属コア１の上部から
周辺部に一部の光沢膜２が移動し、その結果、半球状金
属コア１の上部では光沢膜２は薄く、また周辺部では光
沢膜２は厚くなる。つまり光沢膜２の形状は縦横で成長
速度が異なる。第二ステップにおける光沢膜２の縦横成
長速度の違いによって、レンズ金駒の最表面の形状を制
御することができる。例えば、第二ステップで形成する
光沢膜２の縦方向に対する横方向の膜厚の比を大きくす
ることで、レンズ金駒の曲率半径を大きくすることがで
きる。
により、光沢剤と金属からなる光沢膜２を形成し、第一
ステップで形成した半球状金属コア１を覆うようにす
る。ここで電析液に添加する光沢剤の種類や量を変える
ことにより、容易にレンズ金駒の形状を制御することが
できる。図２を用いてレンズ金駒形状の制御方法を説明
する。光沢剤が添加されている光沢膜２では内部応力が
大きくなり変形し易いため、電析により光沢膜２を追加
していくと、重力によって半球状金属コア１の上部から
周辺部に一部の光沢膜２が移動し、その結果、半球状金
属コア１の上部では光沢膜２は薄く、また周辺部では光
沢膜２は厚くなる。つまり光沢膜２の形状は縦横で成長
速度が異なる。第二ステップにおける光沢膜２の縦横成
長速度の違いによって、レンズ金駒の最表面の形状を制
御することができる。例えば、第二ステップで形成する
光沢膜２の縦方向に対する横方向の膜厚の比を大きくす
ることで、レンズ金駒の曲率半径を大きくすることがで
きる。
【００４０】次に絶縁パターンを形成した導電性基板３
上の、絶縁体に形成する電析膜の核となる絶縁パターン
開口部の形状によって、形成される電析膜の形状が異な
ることを図３に示す。図３（ａ）は電析の核となる絶縁
パターン開口部４，５の図であり、図３（ｂ）は各絶縁
パターン開口部に電析を行なったときの電析膜６、７の
形状を模式的に表わした図である。円形の絶縁パターン
開口部４では電析膜６の厚みが大きくなっても電析膜６
が半球状に成長し形状不良は抑制される。一方、正方形
の絶縁パターン開口部では電析膜７の厚みが大きくなっ
ても半球状にならず電析膜７に歪みが観察される。しか
し絶縁パターン開口部を、長手方向の両端部を半円形と
する長方形（スリット状）として電析膜８を形成する
と、図４（ａ）、（ｂ）のようにレンチキュラー型の形
状をもつ電析膜８、すなわちレンズ金駒を形成すること
ができる。ここで図４（ａ）は絶縁パターン開口部であ
るスリットの辺に平行な方向の断面図であり、図４
（ｂ）はスリットの長辺に垂直な方向の断面（図４
（ａ）点線部分での断面）図である。
上の、絶縁体に形成する電析膜の核となる絶縁パターン
開口部の形状によって、形成される電析膜の形状が異な
ることを図３に示す。図３（ａ）は電析の核となる絶縁
パターン開口部４，５の図であり、図３（ｂ）は各絶縁
パターン開口部に電析を行なったときの電析膜６、７の
形状を模式的に表わした図である。円形の絶縁パターン
開口部４では電析膜６の厚みが大きくなっても電析膜６
が半球状に成長し形状不良は抑制される。一方、正方形
の絶縁パターン開口部では電析膜７の厚みが大きくなっ
ても半球状にならず電析膜７に歪みが観察される。しか
し絶縁パターン開口部を、長手方向の両端部を半円形と
する長方形（スリット状）として電析膜８を形成する
と、図４（ａ）、（ｂ）のようにレンチキュラー型の形
状をもつ電析膜８、すなわちレンズ金駒を形成すること
ができる。ここで図４（ａ）は絶縁パターン開口部であ
るスリットの辺に平行な方向の断面図であり、図４
（ｂ）はスリットの長辺に垂直な方向の断面（図４
（ａ）点線部分での断面）図である。
【００４１】図５は絶縁パターンを形成した導電性基板
３に部分的に配線を行った場合の一例を示しており、こ
こではＡ部９ａ、Ｂ部９ｂ、Ｃ部９ｃの３つの配線領域
９に分割する。各領域９ａ、９ｂ、９ｃには電析の核と
なる絶縁パターン開口部として円形の開口部を形成して
おき電析を行なう。この際各領域９ａ、９ｂ、９ｃの通
電量（通電電流）を制御することによって、例えば図５
のＡ部９ａの通電量を最も多く、次いでＢ部９ｂ、及び
Ｃ部９ｃの通電量を最も少なくして一定時間電析を行な
うと、図５に示すようにＡ部で析出する電析膜１０ａの
高さが最も高く、次いでＢ部で析出する電析膜１０ｂ、
Ｃ部で析出する電析膜１０ｃの順に、高さの異なる複数
の電析膜を有するレンズ金駒の設計が可能となる。ま
た、ＲＧＢ用に各々異なるレンズを要求される場合に
も、上述のように配線パターンを３つの配線領域９に分
割して通電量を変化させて電析を行ない、３つのレンズ
それぞれの所望のレンズ形状を有するレンズ金駒を形成
できる。
３に部分的に配線を行った場合の一例を示しており、こ
こではＡ部９ａ、Ｂ部９ｂ、Ｃ部９ｃの３つの配線領域
９に分割する。各領域９ａ、９ｂ、９ｃには電析の核と
なる絶縁パターン開口部として円形の開口部を形成して
おき電析を行なう。この際各領域９ａ、９ｂ、９ｃの通
電量（通電電流）を制御することによって、例えば図５
のＡ部９ａの通電量を最も多く、次いでＢ部９ｂ、及び
Ｃ部９ｃの通電量を最も少なくして一定時間電析を行な
うと、図５に示すようにＡ部で析出する電析膜１０ａの
高さが最も高く、次いでＢ部で析出する電析膜１０ｂ、
Ｃ部で析出する電析膜１０ｃの順に、高さの異なる複数
の電析膜を有するレンズ金駒の設計が可能となる。ま
た、ＲＧＢ用に各々異なるレンズを要求される場合に
も、上述のように配線パターンを３つの配線領域９に分
割して通電量を変化させて電析を行ない、３つのレンズ
それぞれの所望のレンズ形状を有するレンズ金駒を形成
できる。
【００４２】さらに、各領域９ａ、９ｂ、９ｃごとに円
形開口部の半径を変えたりする等の絶縁パターン開口部
の形状を変えて電析を行なってもよい。絶縁パターンを
形成した導電性基板３を複数の領域９に分割し、各領域
ごとに通電量を変えたり、絶縁パターン開口部の形状を
変えることで、異なる複数の形状及び/又は寸法のレン
ズ形状を有するレンズ金駒を形成することができる。
形開口部の半径を変えたりする等の絶縁パターン開口部
の形状を変えて電析を行なってもよい。絶縁パターンを
形成した導電性基板３を複数の領域９に分割し、各領域
ごとに通電量を変えたり、絶縁パターン開口部の形状を
変えることで、異なる複数の形状及び/又は寸法のレン
ズ形状を有するレンズ金駒を形成することができる。
【００４３】図６は隣接する複数の電析膜を同時に形成
する方法を説明する図である。図６（ａ）は隣接した電
析膜１１ａが重なる以前の電析膜１１ａの断面図であ
り、複数の電析膜１１ａを電析によって一度に形成する
ことができる。すなわち、複数の電析膜を有するレンズ
金駒を一度に設計できる。ここで電析を継続すると電析
膜１１ａが成長し隣接した電析膜と接触する。さらに隣
接した電析膜と重なりあった後も継続して電析を行う
と、隣接した電析膜の重なり合った部分（凹部分）の成
長速度がそれ以外の部分よりも相対的に速くなり、図６
（ｂ）に示す隣接する電析膜が重なりあった電析膜１１
ｂのようにレンズ金駒形状に変化を与えることができ
る。
する方法を説明する図である。図６（ａ）は隣接した電
析膜１１ａが重なる以前の電析膜１１ａの断面図であ
り、複数の電析膜１１ａを電析によって一度に形成する
ことができる。すなわち、複数の電析膜を有するレンズ
金駒を一度に設計できる。ここで電析を継続すると電析
膜１１ａが成長し隣接した電析膜と接触する。さらに隣
接した電析膜と重なりあった後も継続して電析を行う
と、隣接した電析膜の重なり合った部分（凹部分）の成
長速度がそれ以外の部分よりも相対的に速くなり、図６
（ｂ）に示す隣接する電析膜が重なりあった電析膜１１
ｂのようにレンズ金駒形状に変化を与えることができ
る。
【００４４】さらに、以上のように作製したレンズ金駒
を用いて再度、電析を行なうと、レンズ金駒と凹凸が逆
で曲率の大きさが等しい形状をもつレンズ金型を作製す
ることができる。また、レンズ金型とレンズ金駒の形成
ステップが独立しているため、レンズ金型形成用の電析
液とは別に、レンズ金駒に適した金属を含む電析液を使
用することができる。これにより、レンズ金駒として耐
久性のある金属を含む電析液を選択することが可能とな
る。
を用いて再度、電析を行なうと、レンズ金駒と凹凸が逆
で曲率の大きさが等しい形状をもつレンズ金型を作製す
ることができる。また、レンズ金型とレンズ金駒の形成
ステップが独立しているため、レンズ金型形成用の電析
液とは別に、レンズ金駒に適した金属を含む電析液を使
用することができる。これにより、レンズ金駒として耐
久性のある金属を含む電析液を選択することが可能とな
る。
【００４５】さらに本発明のレンズ金駒形成工法及びレ
ンズ金型形成工法を使用して作製したレンズ金型を用い
て、プラスチックレンズやゾルゲルガラスレンズなどの
レンズを形成することができる。プラスチックレンズ
は、樹脂成形材料を射出成形や熱プレスなどの方法で成
形することができる。又、ゾルゲルガラスレンズは液状
のガラスをレンズ金型に流し込み、温度や時間を調整し
ながら固化することでガラスレンズを作製する。このよ
うにして安価で形状精度の高いレンズを作製することが
できる。
ンズ金型形成工法を使用して作製したレンズ金型を用い
て、プラスチックレンズやゾルゲルガラスレンズなどの
レンズを形成することができる。プラスチックレンズ
は、樹脂成形材料を射出成形や熱プレスなどの方法で成
形することができる。又、ゾルゲルガラスレンズは液状
のガラスをレンズ金型に流し込み、温度や時間を調整し
ながら固化することでガラスレンズを作製する。このよ
うにして安価で形状精度の高いレンズを作製することが
できる。
【００４６】
【発明の効果】上述の如く本発明のレンズ金駒形成工法
によれば、レンズ金駒の形状を簡便かつ高精度に制御す
ることが可能であり、かつ形状を維持することができる
レンズ金駒を形成することができる。また、本発明のレ
ンズ金駒を用いてレンズ金型を形成し、該レンズ金型を
使用して安価で高精度なレンズを作製できる。
によれば、レンズ金駒の形状を簡便かつ高精度に制御す
ることが可能であり、かつ形状を維持することができる
レンズ金駒を形成することができる。また、本発明のレ
ンズ金駒を用いてレンズ金型を形成し、該レンズ金型を
使用して安価で高精度なレンズを作製できる。
【００４７】
【図１】本発明におけるレンズ金駒形成ステップを説明
する図である。
する図である。
【図２】本発明におけるレンズ金駒の形状の制御方法を
説明する図である。
説明する図である。
【図３】絶縁パターン開口部の形状と電析膜の形状との
関係を説明する図である。（ａ）は、絶縁パターン開口
部の形状を示し、（ｂ）は、電析膜の形状を示す。
関係を説明する図である。（ａ）は、絶縁パターン開口
部の形状を示し、（ｂ）は、電析膜の形状を示す。
【図４】絶縁パターン開口部の形状をスリット状とした
時の電析膜の形状を説明する図である。（ａ）は、電析
膜の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）と垂直方向（点線
部）の断面図である。
時の電析膜の形状を説明する図である。（ａ）は、電析
膜の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）と垂直方向（点線
部）の断面図である。
【図５】導電性基板に部分的な配線を行った場合のレン
ズ金駒形成工法を説明する図である。
ズ金駒形成工法を説明する図である。
【図６】隣接する複数の電析膜を同時に形成する方法を
説明する図である。（ａ）は、隣接する複数の電析膜が
重なり合う前の電析膜形状であり、（ｂ）は、隣接する
複数の電析膜が重なり合った後の電析膜形状である。
説明する図である。（ａ）は、隣接する複数の電析膜が
重なり合う前の電析膜形状であり、（ｂ）は、隣接する
複数の電析膜が重なり合った後の電析膜形状である。
【図７】従来の微小レンズ金駒形成工法を説明する図で
ある。
ある。
１ 半球状金属コア ２ 光沢膜 ３ 絶縁パターンを形成した導電性基板 ４ 円形の絶縁パターン開口部 ５ 正方形の絶縁パターン開口部 ６ 円形の絶縁パターン開口部で形成する電析膜 ７ 正方形の絶縁パターン開口部で形成する電析膜 ８ スリット状の絶縁パターン開口部で形成する電析
膜 ９ 導電性基板の分割した配線領域 ９ａ 導電性基板の分割した配線領域Ａ部 ９ｂ 導電性基板の分割した配線領域Ｂ部 ９ｃ 導電性基板の分割した配線領域Ｃ部 １０ａ Ａ部で析出する電析膜 １０ｂ Ｂ部で析出する電析膜 １０ｃ Ｃ部で析出する電析膜 １１ 隣接する光沢膜と重なりあった電析膜 １２ 導電性基板 １３ レジストパターン孔 １４ ニッケル金属
膜 ９ 導電性基板の分割した配線領域 ９ａ 導電性基板の分割した配線領域Ａ部 ９ｂ 導電性基板の分割した配線領域Ｂ部 ９ｃ 導電性基板の分割した配線領域Ｃ部 １０ａ Ａ部で析出する電析膜 １０ｂ Ｂ部で析出する電析膜 １０ｃ Ｃ部で析出する電析膜 １１ 隣接する光沢膜と重なりあった電析膜 １２ 導電性基板 １３ レジストパターン孔 １４ ニッケル金属
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｂ２９Ｌ 11:00
Claims (13)
- 【請求項１】 導電性基板上に絶縁パターンを形成した
後に電析を用いるレンズ金駒形成工法において、 前記絶縁パターンの開口部に半球状金属コアを形成する
プロセスと、 前記半球状金属コアを覆う光沢膜を形成するプロセス
と、 を有することを特徴とするレンズ金駒形成工法。 - 【請求項２】 前記半球状金属コアを形成するプロセ
ス、及び前記半球状金属コアを覆う光沢膜を形成するプ
ロセス、の少なくとも一方は、電析膜の厚みを制御する
ことによってレンズ金駒の形状を制御する手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ金駒形成工法。 - 【請求項３】 前記半球状金属コアを形成するプロセス
は、スルファミン酸ニッケルを電析液の主成分とするニ
ッケルメッキ又は銅メッキを有することを特徴とする請
求項１又は２記載のレンズ金駒形成工法。 - 【請求項４】 前記絶縁パターンの開口部は、円形であ
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載
のレンズ金駒形成工法。 - 【請求項５】 前記絶縁パターンの開口部は、端部を半
円形とする長方形であることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか１項記載のレンズ金駒形成工法。 - 【請求項６】 前記導電性基板における配線領域は、複
数の領域に分割されていることを特徴とする請求項１乃
至３のいずれか１項記載のレンズ金駒形成工法。 - 【請求項７】 前記半球状金属コアを形成するプロセス
における電析は、２Ａ/ｄｍ２以下の電流密度にて行う
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の
レンズ金駒形成工法。 - 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項記載のレ
ンズ金駒形成工法を用いて、複数のレンズ形状に相当す
る複数の電析膜を同時に形成することを特徴とするレン
ズ金駒形成工法。 - 【請求項９】 隣接する前記複数のレンズ形状に相当す
る複数の電析膜が互いに接触した後も継続して電析を行
うことを特徴とする請求項８記載のレンズ金駒形成工
法。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１項記載の
レンズ金駒形成工法により形成したレンズ金駒に、再度
電析を行いレンズ金型とすることを特徴とするレンズ金
型形成工法。 - 【請求項１１】 請求項１０記載のレンズ金型形成工法
により形成したレンズ金型を用いてレンズを作製するこ
とを特徴とするレンズ形成工法。 - 【請求項１２】 請求項１乃至９のいずれか１項記載の
レンズ金駒形成工法により形成されることを特徴とする
レンズ金駒。 - 【請求項１３】 請求項１１記載のレンズ形成工法によ
り形成されることを特徴とするレンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001138830A JP2002331530A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | レンズ金駒形成工法及びそのレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001138830A JP2002331530A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | レンズ金駒形成工法及びそのレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002331530A true JP2002331530A (ja) | 2002-11-19 |
Family
ID=18985704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001138830A Pending JP2002331530A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | レンズ金駒形成工法及びそのレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002331530A (ja) |
-
2001
- 2001-05-09 JP JP2001138830A patent/JP2002331530A/ja active Pending
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