JP2005088124A - Alignment table, liquid drop discharge device including alignment table, manufacturing method of micro lens and laser - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークの位置調整が容易なアライメントテーブル、アライメントテーブルを備えた液滴吐出装置、マイクロレンズの製造方法、およびレーザに関する。 The present invention relates to an alignment table that allows easy position adjustment of a workpiece, a droplet discharge device including the alignment table, a microlens manufacturing method, and a laser.
従来、液滴吐出装置によってワークへ加工を行う時、例えば、基体(ワーク)上に多数のマイクロレンズを液滴吐出装置によって形成する場合、液滴吐出装置のテーブルに基体を載置し、テーブルおよび液滴吐出部を調整して一枚ずつ加工をしていた。 Conventionally, when a workpiece is processed by a droplet discharge device, for example, when a large number of microlenses are formed on a substrate (work) by a droplet discharge device, the substrate is placed on the table of the droplet discharge device, and the table And the droplet discharge part was adjusted and processed one by one.
しかし、従来の加工では、基体一枚毎の加工であり、液滴吐出装置が断続的な稼動となって液滴吐出装置の稼動率向上、および単位時間あたりの基体の加工数増加が難しかった。また、同一テーブルに複数の基体を並べて連続的に効率良く加工を行うには、基体相互の載置方向をμm単位で揃えながら載置しなければならず、載置に時間がかかり生産効率向上が図れなかった。 However, in the conventional processing, processing is performed for each substrate, and it is difficult to improve the operation rate of the droplet discharge device and increase the number of substrates processed per unit time because the droplet discharge device operates intermittently. . In addition, in order to perform efficient processing continuously by arranging a plurality of substrates on the same table, it is necessary to place the substrates while arranging the substrates in the direction of μm. Could not be planned.
そこで、本発明は、上記課題を鑑みてなされており、基体を載置して載置方向の調整が容易に行えるアライメントテーブル、アライメントテーブルを備えた液滴吐出装置、マイクロレンズの製造方法、およびレーザを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, an alignment table on which a substrate can be placed and the placement direction can be easily adjusted, a droplet discharge device including the alignment table, a microlens manufacturing method, and An object is to provide a laser.
本発明のアライメントテーブルは、ワークを固定するワーク受部を備えた複数のワーク載置台と、ワーク載置台上のワークを撮像して画像情報を生成するアライメントカメラと、ワーク載置台を回転させるテーブル軸と、を備えたアライメントテーブルであって、アライメントカメラによる画像情報を基に、ワークの載置方向がテーブル軸の回転によって規定の方向へ向けられることを特徴とする。 An alignment table according to the present invention includes a plurality of workpiece mounting tables provided with a workpiece receiving unit for fixing a workpiece, an alignment camera that captures an image of the workpiece on the workpiece mounting table and generates image information, and a table that rotates the workpiece mounting table. An alignment table having a shaft, wherein the workpiece mounting direction is directed to a specified direction by rotation of the table shaft based on image information from the alignment camera.
このアライメントテーブルによれば、載置されたワークの載置方向をアライメントカメラで認識し、認識したワークの載置方向とワークが向くべき所定の方向との角度の差を、テーブル軸の回転で自在に調整できる。従って、任意に載置したワークを規定の方向へ、容易に調整することができ、ワークの載置に要する作業時間の短縮が図れる。 According to this alignment table, the placement direction of the placed workpiece is recognized by the alignment camera, and the difference in angle between the recognized placement direction of the workpiece and the predetermined direction that the workpiece should face can be determined by rotating the table axis. It can be adjusted freely. Accordingly, it is possible to easily adjust a workpiece placed arbitrarily in a specified direction, and shorten the work time required for placing the workpiece.
この場合、ワークと、ワーク受部と、ワーク載置台と、テーブル軸とは、同じ中心軸上にあることが好ましい。 In this case, it is preferable that the workpiece, the workpiece receiving portion, the workpiece mounting table, and the table shaft are on the same central axis.
この構成では、ワーク、ワーク受部、ワーク載置台、テーブル軸が同一中心軸を基に回転し、ワーク受部に載置されたワークの中心がぶれることなく角度調整が行える。 In this configuration, the workpiece, the workpiece receiving unit, the workpiece mounting table, and the table axis rotate based on the same central axis, and the angle can be adjusted without the center of the workpiece placed on the workpiece receiving unit being shaken.
この場合、複数のワーク載置台は、テーブル軸と連動して個別に回転することが好ましい。 In this case, it is preferable that the plurality of workpiece mounting tables rotate individually in conjunction with the table shaft.
この構成によると、各ワーク載置台に任意の方向で載置されたワークを、アライメントカメラが認識したワークそれぞれの載置方向の情報に基づいて、規定の方向へ向けて個々に調整することができる。 According to this configuration, it is possible to individually adjust the workpieces placed in any direction on each workpiece placement table in the specified direction based on the information on the placement directions of the workpieces recognized by the alignment camera. it can.
さらに、ワークがマトリクス状に配置された複数のターゲットを有し、ワークのそれぞれにおけるターゲットの列の方向が一致するように、アライメントカメラによる画像情報に基づいて、ワークの少なくとも一つが回転させられることが好ましい。 Furthermore, the workpiece has a plurality of targets arranged in a matrix, and at least one of the workpieces is rotated based on image information from the alignment camera so that the direction of the target row in each of the workpieces matches. Is preferred.
この構成によると、アライメントカメラの情報は、ワーク上の複数のターゲットを利用して得られる位置情報であり、この位置情報に基づいてワークを回転させて規定の方向へ調整することができる。 According to this configuration, the information of the alignment camera is position information obtained by using a plurality of targets on the workpiece, and the workpiece can be rotated and adjusted in a specified direction based on the position information.
本発明の液滴吐出装置は、液滴を吐出する吐出ヘッドを備えたヘッド機構部と、ワークを相対移動させるワーク機構部と、を備えた液滴吐出装置であって、ワーク機構部は、前記記載のアライメントテーブルを含むことを特徴とする。 A droplet discharge device of the present invention is a droplet discharge device including a head mechanism unit including a discharge head that discharges droplets and a work mechanism unit that relatively moves a workpiece, and the workpiece mechanism unit includes: The alignment table described above is included.
この液滴吐出装置によれば、搭載したアライメントテーブルによって、ワークを液滴吐出が最適に行える方向へ簡単に調整できる。また、複数のワークを配置して、一度に連続加工を行うことができ、液滴吐出装置の稼動率向上が図れる。 According to this droplet discharge device, the workpiece can be easily adjusted in a direction in which droplet discharge can be optimally performed by the mounted alignment table. In addition, a plurality of workpieces can be arranged and continuous processing can be performed at once, so that the operating rate of the droplet discharge device can be improved.
この場合、アライメントテーブルの複数のワーク受部は、それぞれの中心を結ぶ線が直線をなすように配置されていることが好ましい。 In this case, it is preferable that the plurality of work receiving portions of the alignment table are arranged so that the lines connecting the respective centers form a straight line.
この構成によれば、直線状に各ワーク受部が配置されており、ワーク受部に載置されるワークも直線状に整然と配置することができる。 According to this structure, each workpiece | work receiving part is arrange | positioned linearly, and the workpiece | work mounted in a workpiece | work receiving part can also be arrange | positioned orderly linearly.
この場合、ワーク機構部の相対移動方向は、アライメントテーブルのワーク受部が直線状に配置されている方向と平行であることが好ましい。 In this case, it is preferable that the relative movement direction of the work mechanism portion is parallel to the direction in which the work receiving portions of the alignment table are linearly arranged.
この構成によれば、ワークの配置されている方向とワークが移動する方向とが平行であり、一直線に各ワークへの連続液滴吐出が可能である。従って、各ワークへの液滴吐出が高速で行える。 According to this configuration, the direction in which the workpiece is arranged and the direction in which the workpiece moves are parallel, and continuous droplet discharge to each workpiece is possible in a straight line. Therefore, droplet discharge to each workpiece can be performed at high speed.
本発明のマイクロレンズの製造方法は、マトリクス状に並んだ吐出ターゲットを含む複数の基体を、複数のワーク載置台に載置する工程(A)と、吐出ターゲットの列の方向をアライメントカメラを通して認識する工程(B)と、ワーク載置台を回転させて、吐出ターゲットの列の方向を規定の方向へ向ける工程(C)と、吐出ターゲットのそれぞれに向けて吐出ヘッドからレンズ材料を吐出する工程(D)と、を含むことを特徴とし、工程(D)は、複数のワーク載置台が並ぶ方向に吐出ヘッドを相対移動する工程(D1)と、(D1)によって吐出ヘッドが吐出ターゲットに対応する位置に到達した場合に、吐出ヘッドから液滴を吐出する工程(D2)と、を含むことが好ましい。 The method for manufacturing a microlens according to the present invention includes a step (A) of placing a plurality of substrates including discharge targets arranged in a matrix on a plurality of workpiece mounting tables, and recognizing the row direction of the discharge targets through an alignment camera. A step (B), a step (C) of rotating the workpiece mounting table to direct the direction of the rows of the discharge targets in a specified direction, and a step of discharging the lens material from the discharge head toward each of the discharge targets ( The step (D) includes a step (D1) of relatively moving the discharge head in a direction in which the plurality of workpiece mounting tables are arranged, and the discharge head corresponds to the discharge target by (D1). It is preferable to include a step (D2) of discharging droplets from the discharge head when the position is reached.
このマイクロレンズの製造方法によれば、規定の方向へ向いている基体上の吐出ターゲットに、液滴吐出装置からレンズ材料の液滴を吐出してマイクロレンズが形成される。従って、アライメントカメラと連動してワーク載置台を回転させることにより、基体を最適な液滴吐出が行える方向へ容易に位置調整ができ、効率良くマイクロレンズを形成できる製造方法である。 According to this method of manufacturing a microlens, a microlens is formed by discharging droplets of lens material from a droplet discharge device onto a discharge target on a substrate that faces in a specified direction. Therefore, by rotating the work mounting table in conjunction with the alignment camera, the position of the substrate can be easily adjusted in the direction in which optimal droplet discharge can be performed, and the microlens can be efficiently formed.
本発明のレーザは、前記記載のマイクロレンズの製造方法によるマイクロレンズを搭載することを特徴とする。 The laser of the present invention is equipped with a microlens manufactured by the method for manufacturing a microlens described above.
この構成によれば、基体上のレーザのターゲットへ液滴吐出装置により、短時間で多数の均一なマイクロレンズが形成でき、レーザの製造工数面での低減、品質安定に貢献できる。 According to this configuration, a large number of uniform microlenses can be formed in a short time on the target of the laser on the substrate by the droplet discharge device, which can contribute to reduction in the number of manufacturing steps of the laser and stable quality.
以下に添付図面を参照してアライメントテーブルの説明をする。具体的には、このアライメントテーブルを液滴吐出装置に装着して、マイクロレンズを形成する場合を例に説明する。液滴吐出装置は、材料を液滴の状態で被吐出物へ吐出する、いわゆるインクジェット方式の装置である。 The alignment table will be described below with reference to the accompanying drawings. Specifically, the case where the microlens is formed by mounting this alignment table on the droplet discharge device will be described as an example. The droplet discharge device is a so-called inkjet device that discharges a material to a discharge target in a droplet state.
本発明のアライメントテーブルを備えた液滴吐出装置およびマイクロレンズについて、詳細説明をする。まず、図7および図8に示すマイクロレンズについて述べる。図8に示すレーザ8は、マイクロレンズ80を備えた半導体レーザである。レーザ8において、n型のガリウム砒素基板53と、n型の下部分布反射型多層膜ミラー54(下部DBRミラーともいう)と、量子井戸活性層55と、p型の上部分布反射型多層膜ミラー56(上部DBRミラーともいう)と、コンタクト層57と、が順に形成されている。これら下部DBRミラー54の一部と、量子井戸活性層55と、上部DBRミラー56と、コンタクト層57とは、突起形状を有する柱状部58を構成している。さらに、レーザ8において、柱状部58の周囲に露出している下部DBRミラー54とコンタクト層57の一部とを覆う絶縁層59と、絶縁層59上に位置する上部電極60とが形成されている。絶縁層59は、コンタクト層57部に対応する部位に開口部を有する。また、下部電極52が、n型のガリウム砒素基板53の下部DBRミラー54が形成されていない面に設けられている。コンタクト層57上の開口部と上部電極60の一部の上には、支持部62と、支持部62を覆ってフルオロアルキルシラン(FAS)膜61が形成されている。そして、支持部62上のFAS膜61の吐出ターゲット63にマイクロレンズ80が形成されている。
The droplet discharge device and the microlens provided with the alignment table of the present invention will be described in detail. First, the microlens shown in FIGS. 7 and 8 will be described. A
このような構成のレーザ8において、上部電極60とコンタクト層57とは、絶縁層59に設けられた開口部で連通しており、吐出ターゲット63は、ほぼ平らで且つ平面形状がほぼ円形である。また、FAS膜61は、マイクロレンズ80の原料である液状のレンズ材料に対して撥液性を呈している。このため、マクロレンズ80は、製造時においても、吐出ターゲット63を覆って安定した状態で位置することができる。本実施例では、FAS膜61の製膜工程上の理由から、図8に示すように、FAS膜61は、支持部62の上面だけでなく、上部電極60上および絶縁層59上にも形成されている。このFAS膜61は、少なくとも支持部62の上面に設けられていればよく、このため、支持部62上に位置するFAS膜61以外のFAS膜は、取り除かれてもよい。そして、下部DBRミラー54には、セリン(Se)がドーピングされていて、上部DBRミラー56には、亜鉛(Zn)がドーピングされている。
In the
マイクロレンズ80は、光の放射角を小さくする機能を有する光学素子である。具体的には、マイクロレンズ80を備えたレーザ8から射出される光の放射角は、マイクロレンズ80を備えないレーザ8から射出される放射角より小さい。図8に示すレーザ8は、ガリウム砒素基板53に対して垂直方向(図8の上方向)にレーザ光を射出する半導体レーザである。つまり、レーザ8は面発光型レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:VCSEL)である。具体的には、レーザ8の下部電極52と上部電極60との間に順方向の電圧を印加すると、量子井戸活性層55において電子と正孔との再結合が生じ、再結合発光が生じる。そこで生じた光は下部DBRミラー54と、上部DBRミラー56との間で共振し、この結果、光の強度が増幅される。そして、光利得が光損失を越えるとレーザ発振が起こり、ガリウム砒素基板53に対して垂直方向(図8の上方向)にレーザ光が射出される。レーザ光は、コンタクト層57を射出して、マイクロレンズ80を経てレーザ8の外部に射出する。
The
マイクロレンズ80を形成するレンズ材料としては、光透過性樹脂のポリメチルメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリシクロヘキシルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ポリカーボネートなどのアリル系樹脂、メタクリル樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂などの熱可塑性または熱硬化性の樹脂が用いられ、これらのうちの一種、あるいは複数種が混合されて用いられる。なお、前記の光透過性樹脂にビイミダゾール系化合物などの光重合開始剤を配合することにより、この光透過性樹脂に放射線照射硬化性を付与して、放射線照射硬化型のものとすることができる。放射線とは可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、電子線等の総称であり、特に紫外線が一般的に用いられる。
Lens materials for forming the
次に、図7(a)を参照して、マイクロレンズ80を備えたレーザ8が形成される基体50の説明をする。基体50は、レーザ部51を含んだ積層体であり、直径約2インチの円形の形状を有している。基体50には、幅3mmの外周部67を除いて、約8000個のレーザ部51がマトリクス状に形成されている。それぞれのレーザ部51の構造は、マイクロレンズ80がない点を除いて、図8のレーザ8と同じ構造である。
Next, with reference to FIG. 7A, the
図7(b)は、レーザ部51の拡大図である。マイクロレンズ80が設けられるべき部位である吐出ターゲット63がレーザ部51の中央部に盛り上がるように形成されている。レーザ部51のA−A’方向の断面が図7(c)である。この図では隣り合う3つのレーザ部51を表している。吐出ターゲット63へ、後述する液滴吐出装置によりマイクロレンズ80を形成した後、基体50を切断して、それぞれのレーザ部51をレーザ8として使用する。
FIG. 7B is an enlarged view of the
レーザ部51へマイクロレンズ80を形成するには、レンズ材料の液体を液滴の状態でレーザ部51の吐出ターゲット63へ吐出する、いわゆるインクジェット方式の液滴吐出装置を用いるのが効果的である。さらに、液滴吐出装置へ本発明のアライメントテーブルを搭載することにより、基体50の位置調整が簡単にできる効果を付加することができる。
In order to form the
この液滴吐出装置は、図2に示すように、液滴を吐出するヘッド部10を有するヘッド機構部2と、ヘッド部10から吐出された液滴の吐出対象であるワークを載置するアライメントテーブル20を備えたワーク機構部3と、ヘッド部10に液体を供給する液体供給部4と、これら各機構部および供給部を総括的に制御する制御部5と、を有している。マイクロレンズ80を形成する場合に、ワークに該当するものは基体50である。
As shown in FIG. 2, this droplet discharge apparatus has a
液滴吐出装置1は、床上に設置された複数の支持脚6と、支持脚6の上側に設置された定盤7を備えている。定盤7の上側には、ワーク機構部3が定盤7の長手方向(X軸方向)に延在するように配置されており、ワーク機構部3の上方には、定盤7に固定された2本の柱で両持ち支持されているヘッド機構部2が、ワーク機構部3と直交する方向(Y軸方向)に延在して配置されている。また、定盤7の一方の端部上には、ヘッド機構部2のヘッド部10から連通して液体を供給する液体供給部4が配置されている。さらに、定盤7の下側には、制御部5が収容されている。
The
ヘッド機構部2は、液体を吐出するヘッド部10と、ヘッド部10を搭載したキャリッジ11と、キャリッジ11のY軸方向への移動をガイドするY軸ガイド13と、Y軸ガイド13の下側にY軸方向に設置されたY軸ボールねじ15と、Y軸ボールねじ15を正逆回転させるY軸モータ14と、キャリッジ11の下部にあって、Y軸ボールねじ15と螺合してキャリッジ11を移動させる雌ねじ部が形成されたキャリッジ螺合部12とを備えている。
The
ワーク機構部3は、ヘッド機構部2の下方に位置し、ヘッド機構部2とほぼ同様の構成でX軸方向に配置されており、載置台21、複数のワーク載置台26およびアライメントカメラ35を有するアライメントテーブル20と、複数のワーク載置台26を載置する載置台21の移動をガイドするX軸ガイド23と、X軸ガイド23の下側に設置されたX軸ボールねじ25と、X軸ボールねじ25を正逆回転させるX軸モータ24と、載置台21の下部にあって、X軸ボールねじ25と螺合して載置台21を移動させる載置台螺合部22と、を有している。
The work mechanism unit 3 is positioned below the
なお、ヘッド機構部2およびワーク機構部3には、図示していないが、ヘッド部10と載置台21の移動した位置を検出する位置検出手段が、それぞれ備えられている。また、キャリッジ11と載置台21には、回転方向(いわゆるΘ軸)を調整する機構が組込まれ、ヘッド部10の中心を回転中心とした回転方向調整、および載置台21の回転方向調整が可能である。複数のワーク載置台26も個々に回転方向を調整する機構を備えている。
Although not shown, the
これらの構成により、ヘッド部10と載置台21とは、それぞれY軸方向およびX軸方向に往復自在に移動することができる。まず、ヘッド部10の移動について説明する。Y軸モータ14の正逆回転によってY軸ボールねじ15が正逆回転し、Y軸ボールねじ15に螺合しているキャリッジ螺合部12が、Y軸ガイド13に沿って移動することで、キャリッジ螺合部12と一体のキャリッジ11が任意の位置に移動する。すなわち、Y軸モータ14の駆動により、キャリッジ11に搭載したヘッド部10が、Y軸方向に自在に移動する。
With these configurations, the
同様に、載置台21に載置された複数のワーク載置台26は、X軸モータ24の駆動により、X軸ボールねじ25が回転し、X軸ボールねじ25と螺合している載置台螺合部22が、X軸ガイド23に沿って移動することにより、X軸方向に自在に移動する。
Similarly, the plurality of workpiece mounting tables 26 mounted on the mounting table 21 are driven by the
このように、ヘッド部10は、Y軸方向の吐出位置まで移動して停止し、下方にある載置台21のX軸方向の移動に同調して、液滴を吐出する構成となっている。載置台21が連続移動するX軸方向がいわゆる主走査方向であり、ヘッド部10が断続移動(ピッチ移動)するY軸方向が副走査方向である。X軸方向に移動する載置台21と、Y軸方向に移動するヘッド部10とを相対的に制御することにより、載置台21上のワークに所定の描画等を行うことができる。
As described above, the
なお、本実施の形態では、載置台21を主走査方向(X軸方向)に移動させるように設定しているが、ヘッド部10を主走査方向に移動させる構成でもよい。また、ヘッド部10を固定として、載置台21を主走査方向および副走査方向に移動させる構成でもよいし、逆に載置台21を固定とし、ヘッド部10を主走査方向および副走査方向に移動させる構成であってもよい。
In the present embodiment, the mounting table 21 is set to move in the main scanning direction (X-axis direction), but the
次に、ヘッド部10に液体33を供給する液体供給部4は、ヘッド部10に連通する流路を形成するチューブ31aと、チューブ31aへ液体を送り込むポンプ32と、ポンプ32へ液体33を供給するチューブ31b(流路)と、チューブ31bに連通して液体33を貯蔵するタンク30とから成っており、定盤7上の一端に配置されている。液体33の補充および交換を考慮すると、タンク30は、定盤7の上側あるいは下方に設置することが望ましいが、配置上、ヘッド部10の上方に設置できれば、ポンプ32無しに一本のフレキシブルチューブでタンク30とヘッド部10を連結し、重力により液体の自然供給が可能となる。
Next, the
ヘッド部10は、図3(a)に示すように互いに同じ構造を有する複数の吐出ヘッド16を保持している。ここで、図3は、ヘッド部10を載置台21側から観察した図である。ヘッド部10には6個の吐出ヘッド16からなる列が、それぞれの吐出ヘッド16の長手方向がX軸方向に対して角度をなすように2列配置されている。また、図3(b)に示すように、液体33を吐出するための吐出ヘッド16は、それぞれが吐出ヘッド16の長手方向に延びる2つのノズル列18、18を有している。1つのノズル列18は、180個のノズル17が一列に並んだ列のことであり、このノズル列18の方向に沿ったノズル17の間隔は、約140μmである。2つのノズル列18、18間のノズル17はそれぞれ半ピッチ(約70μm)ずれて配置されている。
As shown in FIG. 3A, the
図4(a)および(b)に示すように、それぞれの吐出ヘッド16は、振動板43と、ノズルプレート44とを、備えている。振動板43と、ノズルプレート44との間には、タンク30から孔47を介して供給される液体33が常に充填される液たまり45が位置している。また、振動板43と、ノズルプレート44との間には、複数の隔壁41が位置している。そして、振動板43と、ノズルプレート44と、1対の隔壁41とによって囲まれた部分がキャビティ40である。キャビティ40はノズル17に対応して設けられているため、キャビティ40の数とノズル17の数とは同じである。キャビティ40には、1対の隔壁41間に位置する供給口46を介して、液たまり45から液体33が供給される。
As shown in FIGS. 4A and 4B, each
振動板43上には、それぞれのキャビティ40に対応して、振動子42が位置する。振動子42は、ピエゾ素子42cと、ピエゾ素子42cを挟む1対の電極42a、42bとから成る。この1対の電極42a、42bに駆動電圧を与えることで、対応するノズル17から液体33が液滴48となって吐出される。
On the
次に、以上述べた構成を制御する制御系について図5を参考に説明する。制御系は、制御部5と駆動部75とを備え、制御部5は、CPU70、ROM、RAMおよび入出力インターフェイス71からなり、CPU70が入出力インターフェイス71を介して入力される各種信号を、ROM、RAMのデータに基づき処理し、入出力インターフェイス71を介して駆動部75へ制御信号を出力して、それぞれを制御する。
Next, a control system for controlling the above-described configuration will be described with reference to FIG. The control system includes a
駆動部75は、ヘッドドライバ76、モータドライバ77、ポンプドライバ78、アライメントドライバ79とから構成されている。モータドライバ77は、制御部5の制御信号により、X軸モータ24、Y軸モータ14を正逆回転させ、載置台21、ヘッド部10の移動を制御する。ヘッドドライバ76は、吐出ヘッド16からのレンズ材料の吐出を制御し、モータドライバ77の制御と同調して、載置台21上のワークに所定の描画が行えるようにする。また、ポンプドライバ68は、液体の吐出状態に対応してポンプ32を制御し、吐出ヘッド16への液体供給を最適に制御する。アライメントドライバ79は、アライメントカメラ35の情報に基づく制御部5からの制御信号により、テーブル軸27の回転を制御する。
The
制御部5は、ヘッドドライバ76を介して、複数の振動子42のそれぞれに互いに独立な信号を与えるように構成されている。このため、ノズル17から吐出される液滴50の体積は、ヘッドドライバ76からの信号に応じてノズル17毎に制御される。さらに、ノズル17のそれぞれから吐出される液滴50の体積は、0pl〜42pl(ピコリットル)の間で可変である。
The
この液滴吐出装置1を用いて、半導体レーザに備えられるマイクロレンズ80を形成する場合を例にして、アライメントテーブル20を詳細に説明する。アライメントテーブル20は、図1および図2に示すようにX軸ガイド23上を移動する載置台21と、載置台21に載置された複数のワーク載置台26と、複数のワーク載置台26のそれぞれの下面に設けられ、それぞれがワーク載置台26を回転させる複数のテーブル軸27と、図示していないがテーブル軸27を回転させるモータと、ワーク載置台26を上方から臨むように定盤7へ固定されているアライメントカメラ35と、で構成されている。アライメントカメラ35は、定盤7へ固定されているカメラ支柱34と、カメラ支柱34の定盤7と対極側に設置されているカメラ本体28と、カメラ本体28からワーク載置台26方向へ向けて取り付けられているカメラレンズ29と、を有している。
The alignment table 20 will be described in detail by taking as an example the case where the
このような構成のアライメントテーブル20において、載置台21上のワーク載置台26と、ワーク載置台26に設けられているワークを載置するワーク受部36と、テーブル軸27とは、同じ中心軸上に設けられている。複数のワーク載置台26のワーク受部36は、ワーク受部36それぞれの中心を結ぶ線がX軸方向と平行な直線となるように、載置台21上に配置されている。つまり、ワーク機構部3の載置台21が相対移動するX軸方向に、ワーク載置台26は列をなしている。なお、ワーク載置台26が等間隔で列をなしていれば、液滴吐出制御を一定の繰り返しで高速で行えるので一層好ましい。
In the alignment table 20 having such a configuration, the workpiece mounting table 26 on the mounting table 21, the
このようなアライメントテーブル20を備えた液滴吐出装置1によってマイクロレンズ80を形成するには、まず、図7(a)に示すマイクロレンズ80が設けられるべき基体50を、ワークとして各ワーク載置台26のワーク受部36へ配置する(工程A)。この場合、ワーク受部36の形状は、円形である基体50の中心とワーク受部36の中心とが一致するように、中心合わせ機構が施されている。載置された基体50はエアーによる吸引等で固定される。次に、基体50がカメラレンズ29の下方へ位置するように、載置台21を移動させる。この時、カメラ本体28は、ワークを撮像してワークの画像情報を生成する。例えば、カメラ本体は、図6に示すように基体50に形成されている複数のレーザ部51を撮像して、対応する画像情報を生成する。制御部5は、カメラ本体28からの画像情報を受けて、各レーザ部51の中央部に位置するとともに、マイクロレンズ80が形成されるべき円形の吐出ターゲット63を認識する。つまり、カメラ本体28を通して吐出ターゲット63が認識される(工程B)。
In order to form the
そして、アライメントカメラ35を通して制御部5は、認識した吐出ターゲット63間のピッチPを確認して、ピッチPで並んでいる吐出ターゲット63の列を、一本の仮想ライン66として認識する。ピッチPを確認するのは、斜め方向の各吐出ターゲット63の列を仮想ライン66として認識しないためである。アライメントカメラ35には、予めX軸方向を規定する認識軸65が設定されていて、認識軸65と仮想ライン66とを比較すれば、仮想ライン66がX軸に対してなしている角度Qが把握できる。この角度Qを補正すれば仮想ライン66はX軸と平行になる。そのためには、基体50が載置されているワーク載置台26を、テーブル軸27によって角度Qだけ回転させれば良く、こうして、吐出ターゲット63をX軸方向に並んだ列とすることができる(工程C)。仮想ライン66は複数できる吐出ターゲット63の列のひとつである。他のワーク載置台26の基体50についても、同様にして位置調整を行う。こうして基体50単体での吐出ターゲット63がX軸に平行な列となるだけでなく、すべての基体50の吐出ターゲット63の列も、相互にX軸方向に一直線となるように調整することができる。
Then, the
次に、キャリッジ11をY軸方向へ移動させ、ヘッド部10を基体50の吐出ターゲット63位置に合わせる(工程D1)。そして、載置台21をヘッド部10へ向けてX軸方向へ移動させ、ヘッド部10からレンズ材料の液滴48を最初の基体50の吐出ターゲット63へ吐出して、マイクロレンズ80を形成する(工程D2)。次の基体50の吐出ターゲット63も、最初の基体50の吐出ターゲット63と同一直線上にあるため、そのままX軸方向へヘッド部10を移動させ、連続してマイクロレンズ80を形成できる。他の基体50に対しても、同様に連続してマイクロレンズ80を形成できる。このように、アライメントテーブル20によって、ワークである基体50の位置調整が容易にでき、多数の基体50を連続して効率的に加工することができる。
Next, the
以上述べたように、本発明のアライメントテーブル20は、ワーク載置台26に載置されたワークの載置方向をアライメントカメラ35で認識し、アライメントカメラ35および制御部5と連動しているワーク載置台26を回転させて、ワークを規定の方向へ調整するものである。このアライメントテーブル20によって、ワークの載置および位置調整が簡単にでき、調整時間の短縮が図られる。このため、アライメントテーブル20は、アライメントテーブル20を搭載した装置の稼働率向上、および生産効率の向上を図ることができる。
As described above, the alignment table 20 according to the present invention recognizes the placement direction of the workpiece placed on the workpiece placement table 26 with the
このアライメントテーブル20を搭載した液滴吐出装置1は、ワークが簡単に載置できるだけでなく、複数のワークを直線状に整然と配置できるため、ワークへの液滴吐出を連続して高速で行うことができる。
The
また、マイクロレンズの製造方法は、アライメントテーブル20を搭載した液滴吐出装置1によって効率的な生産が図れるとともに、レンズ材料、液滴の大きさおよび形成するマイクロレンズ80の数などが自由に選択でき、多様な仕様に柔軟に適応できるマイクロレンズ80を製造することが可能な製造方法である。
In addition, the microlens manufacturing method enables efficient production by the
さらに、レーザ80は、マイクロレンズ80が効率的に形成されているだけでなく、品質の安定したマイクロレンズ80により、レーザ光の放射角が小さく且つばらつきの少ないものである。
Further, the
本発明のアライメントテーブルは、液滴吐出装置に搭載されて、上述したマイクロレンズ80の形成だけでなく、カラーフィルタのマトリクス状に配置された画素領域へのフィルタ材料塗布や、同じくエレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ表示装置などの画素領域へそれぞれルミネッセンス蛍光材料、プラズマ蛍光材料を塗布することにも応用できる。さらに、電子放出素子(FED(Field Emissionn Display))およびSED(Surface−Conduction Electron−Emitter Display)の製造にも応用できる。
The alignment table of the present invention is mounted on the droplet discharge device, and not only the formation of the
1.液滴吐出装置
8.レーザ
20.アライメントテーブル
26.ワーク載置台
27.テーブル軸
35.アライメントカメラ
36.ワーク受部
50.基体
63.吐出ターゲット
65.アライメントカメラ認識軸
66.仮想ライン
80.マイクロレンズ
1.
Claims (10)
前記ワーク載置台上の前記ワークを撮像して画像情報を生成するアライメントカメラと、
前記ワーク載置台を回転させるテーブル軸と、
を備えたアライメントテーブルであって、
前記アライメントカメラによる前記画像情報を基に、前記ワークの載置方向が前記テーブル軸の回転によって規定の方向へ向けられることを特徴とするアライメントテーブル。 A plurality of workpiece mounting tables having a workpiece receiving section for fixing the workpiece;
An alignment camera that images the workpiece on the workpiece mounting table and generates image information;
A table shaft for rotating the workpiece mounting table;
An alignment table comprising:
An alignment table characterized in that, based on the image information from the alignment camera, the mounting direction of the workpiece is directed in a specified direction by rotation of the table shaft.
前記ワークのそれぞれにおける前記ターゲットの列の方向が一致するように、前記アライメントカメラによる前記画像情報に基づいて、前記ワークの少なくとも一つが回転させられることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のアライメントテーブル。 The workpiece has a plurality of targets arranged in a matrix,
4. The apparatus according to claim 1, wherein at least one of the workpieces is rotated based on the image information obtained by the alignment camera so that directions of the target rows in each of the workpieces coincide with each other. The alignment table described in 1.
ワークを相対移動させるワーク機構部と、
を備えた液滴吐出装置であって、
前記ワーク機構部は、請求項1から4のいずれかに記載のアライメントテーブルを含むことを特徴とする液滴吐出装置。 A head mechanism having an ejection head for ejecting droplets;
A work mechanism for moving the work relatively;
A droplet discharge device comprising:
The droplet ejecting apparatus according to claim 1, wherein the work mechanism includes the alignment table according to claim 1.
前記吐出ターゲットの列の方向をアライメントカメラを通して認識する工程(B)と、
前記ワーク載置台を回転させて、前記吐出ターゲットの列の方向を規定の方向へ向ける工程(C)と、
前記吐出ターゲットのそれぞれに向けて吐出ヘッドからレンズ材料を吐出する工程(D)と、
を含むことを特徴とするマイクロレンズの製造方法。 A step (A) of placing a plurality of substrates including discharge targets arranged in a matrix on a plurality of workpiece placement tables;
Recognizing the direction of the row of the ejection targets through an alignment camera (B);
A step of rotating the workpiece mounting table and directing the direction of the row of the discharge targets in a prescribed direction; and
(D) discharging the lens material from the discharge head toward each of the discharge targets;
The manufacturing method of the micro lens characterized by including.
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US20130220217A1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-08-29 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Lens manufacturing apparatus |
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2003
- 2003-09-17 JP JP2003324629A patent/JP2005088124A/en not_active Withdrawn
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