JP2003019725A - 光学素子及びその成形用金型及び成形方法 - Google Patents
光学素子及びその成形用金型及び成形方法Info
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Abstract
合わせる場合に、接合不良を回避することができる光学
素子の成形用金型を提供する。 【解決手段】成形面6上に滴下された光硬化性樹脂9を
硬化させることにより成形面の形状が転写された光学素
子を成形するための光学素子の成形用金型4であって、
成形面に、光学素子の光学有効部の外側に他の光学素子
と接合するための接合面積の小さい凸形状を形成するた
めの凹部5を有する。
Description
より成形された光学素子及びその成形用金型及び成形方
法に関するものである。
て、大面積成形性と高転写性に優れたことを特徴とし、
その成形技術の容易さから大量生産に適しているレプリ
カ成形技術が知られている。このレプリカ成形技術は、
所望の光学形状の反転形状を有する型成形面上に光硬化
性樹脂を滴下し、その上からレンズブランクを圧着させ
て押し広げ、所望の形状になったところで、光源からの
光を照射し光硬化性樹脂を硬化させ、それを離型するこ
とで成形を行うものである。
た2つの光学素子を、小型かつ高性能な光学機能を付加
させる目的で、互いに貼り合わせて素子化させる接合技
術がある。
2を接合する場合、それぞれの光学素子の光学有効径外
周に平面部3が形成されており、この平面部を互いに当
接させ高精度に位置決めをし、接着剤で固着することで
接合素子化を行う。この光学有効径外周部は、レプリカ
成形技術における成形型の外周部に形成された反転形状
を転写して成形される。
2000−292612号公報等に示される平坦構造、
または特開平6-31599号公報等に示される光の乱
反射を防ぐ等の目的で所定の段差を設ける形状が提案さ
れているが、貼り合わせ接合プロセスについては考慮さ
れていなかった。
形された2つの光学素子を、互いに貼り合わせて素子化
させる接合技術においては、それぞれの光学素子の光学
有効径外に形成された接合面を互いに貼り合わせ、高精
度に位置決めをし、接着剤で固着することで接合素子化
を行う。
12号公報、特開平6−31599号公報においては、
素子の貼り合わせに用いる型成形面上の外周部接合面が
平坦面、または接合面を有しない構造をもつため、この
型構造から成形された光学素子の貼り合わせ接合時には
以下のような問題が生じる。
面が高い平坦性を有している2つの素子を貼り合わせる
場合、その両接合面を合わせたと同時に2つの素子が吸
着してしまうという現象が生じ、後行程である高精度な
位置決め、さらには接着剤による固着等の製造プロセス
を行うことが不可能となる。
触角が小さい表面物性、さらには高い平坦性を有する素
子接合面による吸着が発生してしまうことが原因であ
り、この吸着した素子を引き離す方向に力を加えたとし
ても、素子内の中間空気層の膨張に抗する吸引力のため
に分離はより困難なものとなる。
ても、光学性能有効部に変形や欠損を与える可能性が高
く、素子の光学性能を著しく低下させ、素子不良を引き
起こす。これは素子の生産における歩留まりを悪化さ
せ、生産性を低下させるだけでなく大きなコストアップ
にもつながる。
てなされたものであり、その目的は、レプリカ成形技術
で成形された光学素子を貼り合わせる場合に、接合不良
を回避することができる光学素子及びその成形用金型及
び成形方法を提供することである。
目的を達成するために、本発明に係わる光学素子の成形
用金型は、成形面上に滴下された光硬化性樹脂を硬化さ
せることにより前記成形面の形状が転写された光学素子
を成形するための光学素子の成形用金型であって、前記
成形面に、前記光学素子の光学有効部の外側に他の光学
素子と接合するための接合面積の小さい凸形状を形成す
るための凹部を有することを特徴としている。
は、上記の成形用金型を用いて光学素子を成形すること
を特徴としている。
成形用金型を用いて成形されたことを特徴としている。
ついて説明する。
有する型成形面上に光硬化性樹脂を滴下し、この光硬化
性樹脂をガラスまたは樹脂基板で押圧し、光照射するこ
とにより光学素子を硬化成形する成形用型において、成
形用型の光学有効部外の成形面に、接合面積を小さくし
た接合面を設けている。
小さな接合面積の貼り合わせ接合面を設けた成形品を製
造することができる。そのため、レプリカ成形法で得ら
れた2つの光学素子の貼り合わせ接合において、従来な
らば接合面同士の吸着により素子不良が発生してしまう
素子接合を、吸着無く効率良く行うことが可能になる。
カ成形装置の第1の実施形態を示す概略構成図である。
図1において、4は貼り合わせ接合面5と光学機能形状
の反転形状6をその成形面に設けた金型である。金型4
は固定されており、金型4を嵌め込んでいるレンズブラ
ンク保持部材7上にはレンズブランク8が載置され、レ
ンズブランク8の中心軸と型4の成形面の中心軸との位
置合わせは、レンズブランク保持材7の嵌合部にレンズ
ブランク8を嵌め込むことで実現する。レンズブランク
保持部材7は上下動自在に保持されている。金型4の成
形面上には光硬化性樹脂9が供給され、レンズブランク
8の上方には紫外線照射ランプ10が設置されている。
nm付近をピークとして重合が開始する樹脂を使用して
おり、紫外線照射ランプ10には、高圧水銀ランプまた
は超高圧水銀ランプ等の波長365nm付近に発振のピ
ークを有する光源を使用する。
により2つのレンズを接合する様子を示す図である。
ク保持部材であり、11にはレンズブランクを真空吸着
により保持するための真空系機構が設けられている。1
4はピエゾ圧電素子を備えた位置決め機構であり、上段
に設置された光学素子1を少なくとも水平面内の2方向
について移動させることが可能である。13は光学顕微
鏡であり、焦点深度が深いものを使用する。
レンズは非球面レンズが多いが、本実施形態において
は、レプリカ成形法と貼り合わせ接合技術により形成さ
れる図9に示すような丸型2層型回折光学素子の製造方
法を例に挙げる。この光学素子は、図9に示すように同
心円状のブレーズ型格子を複数本有しており、レプリカ
成形法で得られた凸型回折光学素子1と凹型回折光学素
子2を互いに貼り合わせ接合することにより形成され
る。
に用いる凸型回折光学素子と凹型回折光学素子それぞれ
の成形用金型の概略図であり、その成形面上に光学的所
望形状の反転形状6と、本実施形態における貼り合わせ
接合面5を有する。貼り合わせ接合面5は、図4(a)
に示すような従来の平坦な外周部とは異なり、図4
(b)に示すような凹形の曲率を設ける。この型を用い
たレプリカ成形による成形品の外周部には、その反転形
状である凸形状の貼り合わせ接合面が同心円状に形成さ
れることになる。この成形面形状は、金型メッキ層の切
削法等により形成される。
図5を参照して説明する。
のディスペンサーにて紫外線硬化性樹脂9を適量供給
し、あらかじめ樹脂との密着力を上げるためのカップリ
ング処理を片面に施したレンズブランク8を、カップリ
ング処理面を下にしてレンズブランク保持部材7に嵌め
込む。この際に、さらにレンズブランク8を保持するた
めの機構を備えても良い。その後、金型4とレンズブラ
ンク8を相対的に接近させ、紫外線硬化性樹脂9を所望
の厚み、かつ貼り合わせ接合面の反転形状を有する外周
まで満たすように充填させる。そして、紫外線照射ラン
プ10により紫外線を樹脂層に対して照射する。重合硬
化が完了した後、金型4から硬化した樹脂9とレンズブ
ランク8とから成る回折光学素子を同時に剥離させる。
凸型回折光学素子と凹型回折光学素子ともに成形型が異
なる以外は同様の方法で製造する。
合プロセスを図6を参照して説明する。前述したレプリ
カ成形プロセスで得られた凹型回折光学素子2をレンズ
ブランク保持部材11,12に嵌め込み、11に備えら
れた真空系機構を起動させてこの回折光学素子2を保持
し、対を成す凸型回折光学素子1を、保持された凹型回
折光学素子2上に載置する。この時、凹型光学素子と凸
型光学素子の載置順を逆にしても良い。光学顕微鏡13
により貼り合わせ接合位置を常時確認しながら、ピエゾ
圧電素子を備えた位置決め機構14により正確な位置決
めを行い、不図示のディスペンサーにて接着剤を素子円
周側面に塗布または凹型凸型素子間の隙間に注入し固着
させることで、丸型2層型回折光学素子を製造する。
折光学素子を接合する場合、一方の回折光学素子を、保
持された対を成す他方の回折光学素子上に載置する際
に、本発明の課題である吸着が発生していた。しかる
に、本実施形態によれば、図7(a)に示すような曲率
を有する接合面を形成することができるために、貼り合
わせ接合面同士の吸着を極力抑え、素子内中間空気層に
よる吸引力を発生させにくくする。または、図7(b)
に示すように、一方は従来の平坦接合面を用いて、もう
一方に曲率接合面を設けた場合にも前記曲率接合面同士
の接合(図7(a))に近い効果が得られる。
おける接合面同士の吸着による接合不良を回避し、貼り
合わせ接合を効率良く行うことができる。
の丸型2層型回折光学素子における貼り合わせ接合面を
示した図である。本実施形態は、第1の実施形態におけ
る外周部貼り合わせ接合面の形状が異なるもので、他の
構成は同一な構成部分から成るものであり、その説明を
省略する。
曲率を有さずにできるだけ接触面を小さくした接合面を
設けることで、第1の実施形態と同様の効果を得る。
における丸型2層型回折光学素子の上面図である。本実
施形態は、第1の実施形態における外周部貼り合わせ接
合面の構造が異なるもので、他の構成は同一な構成部分
から成るものであり、その説明を省略する。
光学有効径外の同心円状の外周部3に対して、貼り合わ
せ接合面を図2の斜線部のように非連続に設け、貼り合
わせに用いる接触面積を小さくすることで、第1の実施
形態と同様の効果を得る。本実施形態における貼り合わ
せ接合面の形状は、従来の平坦面形状、または第1の実
施形態における曲率を有する形状、または第2の実施形
態における曲率を有さずにできるだけ接触面を小さくし
た面形状でも良い。
ば、所望の光学形状を有するレプリカ成形用型の光学有
効径外の成形面上に貼り合わせのための接合形状を設け
るという容易な方法で、この型で成形された光学素子の
貼り合わせ接合時における吸着等の素子接合不良を回避
することができる。これにより、貼り合わせ接合プロセ
スの効率化を達成し、生産性を向上させ、コスト削減を
図り、かつ十分な光学的機能を満たした所望の光学素子
を得ることができる。
プリカ成形技術で成形された光学素子を貼り合わせる場
合に、接合不良を回避することが可能となる。
の断面図である。
である。
ある。
光学素子の断面図である。
の断面図である。
る光学素子の断面図である。
である。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 成形面上に滴下された光硬化性樹脂を硬
化させることにより前記成形面の形状が転写された光学
素子を成形するための光学素子の成形用金型であって、 前記成形面に、前記光学素子の光学有効部の外側に他の
光学素子と接合するための接合面積の小さい凸形状を形
成するための凹部を有することを特徴とする光学素子の
成形用金型。 - 【請求項2】 請求項1に記載の成形用金型を用いて光
学素子を成形することを特徴とする光学素子の成形方
法。 - 【請求項3】 請求項1に記載の成形用金型を用いて成
形されたことを特徴とする光学素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001208152A JP4481531B2 (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | 光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001208152A JP4481531B2 (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | 光学素子 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003019725A true JP2003019725A (ja) | 2003-01-21 |
JP2003019725A5 JP2003019725A5 (ja) | 2008-08-21 |
JP4481531B2 JP4481531B2 (ja) | 2010-06-16 |
Family
ID=19044028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001208152A Expired - Lifetime JP4481531B2 (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | 光学素子 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP4481531B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007164050A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Nikon Corp | プラスチック光学部品の製造方法、その製造方法を用いて製造されたプラスチック光学部品及びレンズ |
JP2007212547A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Nikon Corp | 光学素子の製造方法および光学素子 |
Citations (2)
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JP2001091716A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Canon Inc | 回折光学素子及びその製造方法 |
JP2001141918A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-05-25 | Canon Inc | 回折光学素子及びその製造方法 |
-
2001
- 2001-07-09 JP JP2001208152A patent/JP4481531B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007212547A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Nikon Corp | 光学素子の製造方法および光学素子 |
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