JP2005305691A - 光学素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 紫外線硬化型樹脂から、アスや脈理等の欠陥のないプラスチックレンズを短時間に高スループットにて製造する。
【解決手段】 成形型１０の紫外線に対して透明な下型１１および上型１２で構成されたキャビティ１４に充填された紫外線硬化型樹脂２０に対して、照射源３０から、中心軸（光軸）の周りに回転対称の照度分布を有する非平行な紫外線３１を照射するとともに、照射中に照射源３０を光軸方向に変位させることで、紫外線硬化型樹脂２０の各部における紫外線３１の照射方向を照射中に変化させ、キャビティ１４に充填された紫外線硬化型樹脂２０の同径部分の収縮挙動を等しくし、紫外線３１の照度を低下させることなく樹脂を重合硬化させることで、アスや脈理等の欠陥のないプラスチックレンズを短時間に製造する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光学素子の製造技術に関し、特に、紫外線硬化型樹脂を用いたプラスチックレンズ等の光学素子の製造技術等に適用して有効な技術に関する。

ガラスレンズに比較して軽量で耐衝撃性に優れ、型成形にて比較的安価に量産可能なことから、プラスチックレンズ等の光学素子が光学用途に広範に普及してきている。
従来のプラスチックレンズの製造方法には、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等の熱可塑性樹脂を射出成形法により製造する方法と、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（ＣＲ−３９）の熱硬化性樹脂を注型法により加熱重合し製造する方法がある。

しかしながら、前者の射出成形法では、短時間での大量生産が可能である反面、内部均質性やレンズ面の転写性に問題があり、後者の注型法では、内部均質性や面の転写性は良いが重合時間に数時間から数十時間を要し量産性が悪いという問題がある。
この加熱重合による注型法の問題を解決する方法として、紫外線硬化型樹脂に、高圧水銀灯やメタルハライド灯などを紫外線源として紫外線を照射し、紫外線硬化型樹脂を重合硬化させることで、短時間にプラスチックレンズを製造する方法が提案されている。

紫外線硬化型樹脂を紫外線により硬化させる場合、紫外線硬化型樹脂や樹脂中に含有する重合開始材の種類、照射する紫外線の強度によって程度の差はあるが、得られたプラスチックレンズの内部に微小な方向性を持った脈理状の欠陥が発生し、透過光を入射すると光が拡散してしまい光学用のプラスチックレンズとしては使用できなかった。

この脈理状欠陥を解決する手段として、特許文献１では、紫外線源と成形型の間に透明石英ガラス製のスリガラスを配置し、紫外線を照射することで、拡散された方向性のない紫外線を樹脂に照射する製造方法が提案されている。
また、特許文献２では、細長い紫外線照射源を用い、紫外線を均一に照射するための第１の照射工程と、より効率よく照射するための第２の照射工程により、紫外線を照射する製造方法が提案されている。

上述の特許文献１に開示された製造方法では、スリガラス等の拡散板により紫外線が拡散され、実際に紫外線硬化型樹脂に照射される紫外線量（照度）が、直接紫外線を照射する場合と比較して低下する。従って、照射効率が悪くなり、重合完了までの硬化時間が長くなり、スループットが低下する。この対策として、紫外線照射源の数を増したり、高輝度の照射源を用いることはできるが、設備が高価になる。

また、特許文献２に開示された製造方法では、第１の照射工程と第２の照射工程を２種類の照射源を用いて行っており、照射設備が大きくなる。
また、紫外線硬化型樹脂は、照射される紫外線の照度によって、その硬化収縮挙動が異なるが、本特許文献２の技術では、紫外線硬化型樹脂の入った成形型に照射される紫外線照度が、成形型に対し回転対称性を有していないため、中心から等距離の部位の硬化収縮挙動が場所によって異なる。従って、重合完了時の樹脂（レンズ）の回転対称性が悪くなる「アス」等の光学特性劣化を生じる。
特公平７−２０６７０号公報 特開平１０−２４９９５３号公報

本発明の目的は、紫外線硬化型樹脂を用いた光学素子の製造方法において、高価で大がかりな設備を用いることなく、脈理やアス等の欠陥のないプラスチックレンズ等の光学素子を製造することにある。
本発明の他の目的は、紫外線硬化型樹脂を用いた光学素子の製造方法において、効率よく高スループットにて、脈理やアス等の欠陥のないプラスチックレンズ等の光学素子を製造することにある。

本発明の第１の観点は、紫外線を透過する型により目的の光学素子の形状のキャビティを形成し、前記キャビティ内に紫外線硬化型樹脂を注入したのち、前記型を透過する前記紫外線を前記紫外線硬化型樹脂に照射して重合硬化させる光学素子の製造方法であって、回転対称の照度分布を持ち、前記紫外線硬化型樹脂への入射方向が変化する紫外線を前記キャビティ内の前記紫外線硬化型樹脂に照射する光学素子の製造方法を提供する。

本発明の第２の観点は、紫外線を透過する型により目的の光学素子の形状のキャビティを形成し、前記キャビティ内に紫外線硬化型樹脂を注入したのち、前記型を透過する前記紫外線を前記紫外線硬化型樹脂に照射して重合硬化させる光学素子の製造方法であって、回転対称の照度分布を持つ紫外線を出射する紫外線照射源と、前記紫外線硬化型樹脂が充填された前記キャビティとの相対位置を変化させつつ、前記キャビティに対して収束もしくは発散する前記紫外線を照射する光学素子の製造方法を提供する。

本発明の第３の観点は、紫外線を透過する型により目的の光学素子の形状のキャビティを形成し、前記キャビティ内に紫外線硬化型樹脂を注入したのち、前記型を透過する前記紫外線を前記紫外線硬化型樹脂に照射して重合硬化させる光学素子の製造方法であって、回転対称の照度分布を持つ紫外線を出射する紫外線照射源と、前記紫外線硬化型樹脂が充填された前記キャビティとの間に、紫外線光学系を介在させ、前記紫外線光学系と前記キャビティとの相対位置を変化させつつ前記キャビティに対して収束もしくは発散する前記紫外線を照射する光学素子の製造方法を提供する。

本発明の第４の観点は、紫外線を透過する型により目的の光学素子の形状のキャビティを形成し、前記キャビティ内に紫外線硬化型樹脂を注入したのち、前記型を透過する前記紫外線を前記紫外線硬化型樹脂に照射して重合硬化させる光学素子の製造方法であって、前記紫外線を出射する紫外線照射源を、前記紫外線硬化型樹脂が充填された前記キャビティに対し常に等距離になる様に位置を変化させつつ前記紫外線を照射する光学素子の製造方法を提供する。

上記した本発明によれば、キャビティ内に充填された紫外線硬化型樹脂の硬化処理に際して、回転対称の照度分布を持ち、紫外線硬化型樹脂への入射方向が変化する紫外線を照射することにより、たとえば光軸に対して回転対称の形状を呈するプラスチックレンズ等の光学素子を構成する紫外線硬化型樹脂において、同径部分の収縮挙動を同じにし、紫外線の照度を低下させることなく樹脂を均一に重合硬化させることが可能になる。

従って、紫外線の照射ロスによる硬化時間の増大を生じることなく、また、複数の大がかりな紫外線源を用いる必要もなく、アスや脈理等の欠陥のないプラスチックレンズ等の光学素子を短時間に高いスループットにて製造することが可能になる。

本発明によれば、紫外線硬化型樹脂を用いた光学素子の製造方法において、高価で大がかりな設備を用いることなく、脈理やアス等の欠陥のないプラスチックレンズ等の光学素子を製造することができる。
また、紫外線硬化型樹脂を用いた光学素子の製造方法において、効率よく高スループットにて、脈理やアス等の欠陥のないプラスチックレンズ等の光学素子を製造することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施の形態である光学素子の製造方法を実施する製造装置の構成の一例を示す概念図であり、図２（ａ）〜（ｃ）は、その作用の一例を示す概念図である。

本実施の形態の製造装置は、成形ステージ４０上に載置された成形型１０と、この成形型１０に対向して配置され、照射源駆動機構３５にて成形型１０との上下方向の距離や水平方向の位置が可変に配置された照射源３０を備えている。
成形ステージ４０に載置された成形型１０は、紫外線に対して透明な石英や紫外線（波長３６５ｎｍ）透過率が８０％以上ある光学ガラス等の材料で構成され、その間に成形対象のプラスチックレンズ（図１の例ではメニスカスレンズ）等の光学素子の輪郭形状のキャビティ１４を構成する下型１１および上型１２と、下型１１および上型１２の型合わせ面の外周部に配置され、キャビティ１４の外周部の気密を保持するガスケット１３を備えている。

そして、成形型１０は、キャビティ１４にて成形される成形対象のプラスチックレンズの光軸が、図１の上下方向（鉛直方向）になるように成形ステージ４０に載置されている。
ガスケット１３の一部には、図示しない注入口が設けられ、キャビティ１４に対して、たとえばアクリル系の紫外線硬化型樹脂２０の注入が可能になっている。

照射源３０は、たとえば高圧水銀灯等の紫外線３１の照射源を備え、当該紫外線３１の出射部を成形型１０に向けた姿勢で照射源駆動機構３５に支持されており、照射源駆動機構３５の変位にて、成形型１０との上下方向の距離や水平方向の位置が可変にされている。

照射源３０から出射される紫外線３１は、照射源３０の中心軸方向（図１の上下方向でキャビティ１４の光軸方向の平行）に対して回転対称な照度分布を持ち、当該軸を中心として非平行に発散するように照射源の構造が設定されている。
図３に、本実施の形態における照射源３０の中心軸（光軸）を中心とする同径部分の、照射開始時の紫外線３１および照射終了時の紫外線３１ａの照度分布の測定結果を示す。この図３の例では、キャビティ１４の口径（製品レンズ口径Ｄ１）が、たとえば１０ｍｍの場合を示しており、中心から、１ｍｍ単位に直径を変化させて測定した結果を示している。いずれの直径の場合も、照度のばらつきは、５％以下に収まっている。

以下、本実施の形態の光学素子の製造方法の作用の一例について説明する。まず、成形ステージ４０に載置された成形型１０のガスケット１３の注入口からキャビティ１４の内部に紫外線硬化型樹脂２０を充填し、注入口を閉止する。
その後、照射源３０の中心軸をキャビティ１４（製品レンズ）の光軸に一致させるとともに、照射開始時距離Ｈ１（たとえば１００ｍｍ）の高さから、成形型１０のキャビティ１４に充填された紫外線硬化型樹脂２０に対する回転対称の紫外線３１の照射を開始し、照射源駆動機構３５にて照射源３０は徐々に降下し、照射終了時距離Ｈ２（たとえば４０ｍｍ）だけ移動して停止し、この照射源３０の移動の間（照射時間は、たとえば６０秒）にキャビティ１４内の紫外線硬化型樹脂２０は、上型１２を透過して照射された紫外線３１のエネルギーにて重合硬化し、目的の製品レンズが成形される。

ここで、照射源３０の移動の間におけるキャビティ１４内の紫外線３１の紫外線硬化型樹脂２０に対する照射状態に着目すると、照射開始時距離Ｈ１の照射開始時には、図２（ａ）に例示されるように光軸に対して傾斜角の小さい比較的平行な紫外線３１が照射され、照射終了時距離Ｈ２の照射終了直前には、図２（ｂ）のように、光軸に対する傾斜角度の比較的大きな紫外線３１ａが照射される。すなわち、照射源３０が照射開始時距離Ｈ１の高さから照射終了時距離Ｈ２だけ降下しつつ紫外線硬化型樹脂２０に照射される紫外線の照射方向は、キャビティ１４内の任意の着目点Ａについて見ると、図２（ｃ）のように、照射源３０が降下する間に、光軸の周りの回転対称な照度分布を維持しつつ、照射方向が徐々に変化するように照射される。

すなわち、本実施の形態の場合、キャビティ１４内に充填された紫外線硬化型樹脂２０に、回転対称の照度分布を持ち、且つ、紫外線硬化型樹脂２０への入射方向が変化している紫外線３１，３１ａを照射することにより、光軸を中心とする同径部分の紫外線硬化型樹脂２０の収縮挙動が等しくなり、たとえば従来のように照度分布を均一化する等の目的でスリガラス等のフィルタを介在させることによる紫外線３１の照度低下を生じることなく、紫外線３１のエネルギーを有効に利用して紫外線硬化型樹脂２０を短時間で重合硬化させることが可能になる。従って、紫外線硬化型樹脂２０からアスや脈理等の欠陥のないプラスチックレンズを短時間に高いスループットにて製造することが可能になる。

ここで、キャビティ１４に充填された紫外線硬化型樹脂２０の紫外線３１，３１ａの照射による重合硬化の速度は、図４の硬化曲線Ｃ１に例示されるように、照射開始時刻ｔ０から初期の時刻ｔ１まで（たとえばｔ０〜ｔ１＝１０秒間）は大きく、以降は硬化完了時刻ｔ２（たとえばｔ０〜ｔ２＝６０秒間）まで徐々に飽和する変化となる。

一方、照射源３０から出射される紫外線３１の紫外線硬化型樹脂２０に対する照度は、照射源３０の出力を一定とすると、照射源３０と紫外線硬化型樹脂２０の距離に反比例して増加する。
そこで、照射源３０を成形型１０に対して照射開始時距離Ｈ１から照射終了時距離Ｈ２まで移動させる制御において、照度制御線Ｃ２のように、照射開始時刻ｔ０から硬化完了時刻ｔ２まで、紫外線硬化型樹脂２０に対する照度が漸増するように、ほぼ一定の速度で照射源３０を成形型１０（紫外線硬化型樹脂２０）に接近（降下）させる方法の他に、照度制御線Ｃ３のように、紫外線硬化型樹脂２０の硬化速度の大きなｔ０〜ｔ１までは照度が急速に大きくなるように、照射源３０を照射開始時距離Ｈ１から照射終了時距離Ｈ２まで一気に移動させ、照射終了時距離Ｈ２の位置（高さ）で、硬化完了時刻ｔ２まで静止状態で照射を行うように制御してもよい。

ｔ０〜ｔ１の間の硬化速度の大きな硬化初期の間に脈理やアス等の欠陥の有無がほぼ支配されると考えられるので、このｔ０〜ｔ１の間に、照射源３０を変位させて照射方向の異なる回転対称の照度分布を有する紫外線３１，３１ａを照射することで、より効果的に脈理やアス等の欠陥を防止することが期待できる。

なお、図１の例では、成形型１０の上型１２の側からのみ紫外線３１，３１ａを照射する例を示したが、図５に例示されるように、上型１２および下型１１の両側に成形型１０を挟むように照射源３０をそれぞれ対向して配置し、各照射源３０を移動してもよく、または二つの照射源３０の間で成形型１０を移動させることで、紫外線３１，３１ａを紫外線硬化型樹脂２０に照射するようにしてもよい。この場合には、紫外線硬化型樹脂２０の両面に照射される紫外線３１の均一性や照度を大きくでき、紫外線硬化型樹脂２０からアスや脈理等の欠陥のないプラスチックレンズをより短時間に高いスループットにて製造することが可能になる。

図６は、本発明の第２実施の形態である光学素子の製造方法を実施する製造装置の例を示している。この図６の場合、照射源３０は、ランプ３０ａと反射板３０ｂで構成され、出射される紫外線３１は、照射源３０の中心軸に対して平行となっている。そして、この照射源３０と成形型１０との間には、紫外線光学系として凸レンズ５１が介在するように配置されており、平行な紫外線３１は凸レンズ５１にて収束されて非平行で回転対称の照度分布を持つ紫外線３１ａとして成形型１０のキャビティ１４に充填された紫外線硬化型樹脂２０に、たとえば３０秒間照射される構成となっている。

この紫外線３１ａの照度分布の測定例を図７に示す。この場合、製品レンズ口径Ｄ２が２０ｍｍの場合を示しており、２ｍｍ刻みで直径を変化させて中心から外周まで測定している。照射開始時および照射終了時のいずれの場合も、同径領域での照度分布のばらつきは５％未満となっている。

そして、成形型１０が載置される成形ステージ４０を照射源３０および凸レンズ５１に対して、照射開始時距離Ｈ３から照射終了時距離Ｈ４まで移動させることにより、上述の図２と同様の原理で、上述のようなばらつきの小さな回転対称の照度分布を持つ、異なる照射方向の紫外線３１ａが照射され、紫外線硬化型樹脂２０からアスや脈理等の欠陥のないプラスチックレンズをより短時間に高いスループットにて製造することが可能になる。

特に、紫外線３１を凸レンズ５１によって収束して紫外線３１ａとして用いるため、より高照度の紫外線３１ａをキャビティ１４内の紫外線硬化型樹脂２０に照射でき、硬化時間が短縮される。
図８は、本発明の第３実施の形態である光学素子の製造方法を実施する製造装置の例を示している。この図８の場合、成形型６０は、金属製の胴型６３と、この内部に収納され、上端面がキャビティ６４の一部を構成する金属下型６１と、紫外線３１に対して透明な石英ガラス等で構成され、キャビティ６４の一部を構成する透明上型６２と、型全体を支持する成形ステージ６５で構成されている。

成形型６０の透明上型６２に対向する位置には、中心軸の周りに回転対称の照度分布を持つ平行な紫外線３１を出射する照射源３０が配置されている。そして、照射源３０と成形型６０の間には、紫外線光学系としての凹レンズ５２が、図示しないレンズ駆動機構にて光軸方向に移動自在に配置されている。

照射源３０から出射される回転対称の照度分布を持つ紫外線３１は、凹レンズ５２にて回転対称の照度分布を維持したまま発散される。したがって、照射源３０から出射される平行な紫外線３１の口径が製品レンズ口径Ｄ３に対して小さい場合でも、紫外線３１の照射による成形を行うことができるという利点がある。

照射源−キャビティ間距離Ｈ５は、たとえば２００ｍｍに設定され、照射開始時光学系−キャビティ間距離Ｈ６は、たとえば６０ｍｍに設定され、光学系移動距離Ｈ７は、たとえば３０ｍｍに設定されている。
そして、成形型６０において透明上型６２を取り外してキャビティ６４に紫外線硬化型樹脂２０を充填して再び透明上型６２にて閉止した後、照射開始時光学系−キャビティ間距離Ｈ６の位置に凹レンズ５２がある状態から紫外線３１の照射を開始し、光学系移動距離Ｈ７だけ凹レンズ５２が移動する間（たとえば６０秒）だけ照射を継続する。このとき、平行な紫外線３１は、凹レンズ５２によって光軸を中心として対称に発散して紫外線３１ａのように照射方向が変化し、照射中の凹レンズ５２の移動によって、上述の図２と同様の原理でキャビティ６４の紫外線硬化型樹脂２０に対する紫外線３１ａの照射方向が硬化中に変化する。

また、図９に示されるように、凹レンズ５２にて発散された紫外線３１ａの照射開始時と照射（硬化）終了時のキャビティ６４（紫外線硬化型樹脂２０）の面内の照度分布はほぼ平坦であり、ばらつきは小さくなっている。
これにより、上述のようなばらつきの小さな回転対称の照度分布を持つ、異なる照射方向の紫外線３１ａの照射にて、紫外線硬化型樹脂２０から、アスや脈理等の欠陥のないプラスチックレンズをより短時間に高いスループットにて製造することが可能になる。

図１０は、上述の図８の構成の変形例を示しており、凹レンズ５２の代わりに、複数のレンズ等からなる紫外線光学系７０を配置した点が異なっている。
すなわち、紫外線光学系７０は、照射源３０に近い側から順に、凸レンズ７１、絞り７２、凹レンズ７３を、その光軸を照射源３０の中心軸に一致させて配列した構成となっている。この紫外線光学系７０において、凸レンズ７１は、光軸方向に可動となっており、この凸レンズ７１の光軸方向の位置を変化させながら紫外線３１ａの照射が行われる。

そして、図１０（ａ）のように、凸レンズ７１を照射源３０に近接させた状態から照射開始し、照射中、凸レンズ７１を成形型６０の側に接近するように変位させる（図１０（ｂ））。
これにより、照射源３０から出射される照度分布が回転対称の平行な紫外線３１は、凸レンズ７１にて一旦収束された後、絞り７２および凹レンズ７３を通過することによって発散状態の紫外線３１ａとなってキャビティ６４内の紫外線硬化型樹脂２０に照射され、しかも、凸レンズ７１の照射中の変位によって、紫外線硬化型樹脂２０の硬化中に紫外線硬化型樹脂２０に対する紫外線３１ａの照射方向が、上述の図２と同様の原理にて変化する。

また、複数枚の凸レンズ７１および凹レンズ７３等からなる紫外線光学系７０を成形型６０のキャビティ６４（紫外線硬化型樹脂２０）と照射源３０の間に介在させることにより、紫外線硬化型樹脂２０への紫外線３１ａの入射方向をより自由に設定できる。また、凸レンズ７１にて紫外線３１を収束した後、凹レンズ７３にて発散させるので、紫外線３１を有効に利用することができる。

この結果、回転対称の照度分布を持つ、異なる照射方向の紫外線３１ａの照射にて、紫外線硬化型樹脂２０から、アスや脈理等の欠陥のないプラスチックレンズをより短時間に高いスループットにて製造することが可能になる。
図１１は、本発明の第４実施の形態である光学素子の製造方法を実施する製造装置の例を示している。この図１１の構成では、成形型６０に対向して配置された照射源３０を、照射源駆動機構３５にて三次元的に揺動させることで、キャビティ６４の上部中心から等距離の球面上を移動させつつ中心軸の周りに回転対象の照度分布を持つ紫外線３１をキャビティ６４内の紫外線硬化型樹脂２０に照射するものである。

これにより、キャビティ６４（紫外線硬化型樹脂２０）の上面における照度分布は、図１２に例示されるように中心と周辺部とでほぼ均一になり、照度分布に変化がない。また、照射中に紫外線３１の紫外線硬化型樹脂２０に対する照射方向も変化する。このため、硬化収縮挙動が紫外線硬化型樹脂２０の各部で一定となり、得られるプラスチックレンズの形状バラツキが小さくなる。このため、紫外線硬化型樹脂２０から、アスや脈理等の欠陥のないプラスチックレンズをより短時間に高いスループットにて製造することが可能になる。

なお、上述の説明では、光学素子の一例としてプラスチックレンズを製造する場合を例示したが、回転対称の形状を有する一般の光学素子等に広く適用することができる。
次に、上述の本発明の各実施の形態を、比較例と対照して両者の効果の相違を示す。
［比較例１］
図１の第１実施の形態において、照射源３０と成形型１０の中心をずらし、紫外線３１の照度分布を回転非対称としたものである。この場合の照射開始時および照射終了の照度分布を図１３に示す。

［比較例２］
図６の第２実施の形態において、成形型１０を照射中に静止させた。紫外線３１の照度分布は、第２実施の形態の照射開始時と同じである。
［比較例３］
図８の第３実施の形態において、紫外線３１の照射中に凹レンズ５２を静止させた場合である。

［比較例４］
図１１の第４実施の形態において、図１４のように、照射源３０を成形型６０のキャビティ６４に対してＸ，Ｙ，Ｚの各位置を通るように平行に移動させた場合である。この時のＸ，Ｙ，Ｚの各位置での紫外線硬化型樹脂２０の平面における照度分布を図１５に示す。

図１６に、本発明の上述の第１〜第４実施の形態と、比較例１〜４の評価を対照して示す。評価方法は、脈理については、紫外線硬化型樹脂２０から得られたプラスチックレンズの透過光による目視観測を行い、脈理が観測された場合に（×：有り）、観測されなかった場合に（○：なし）と判定した。アスについては、紫外線硬化型樹脂２０から得られたプラスチックレンズに対して球面干渉計による干渉縞評価を実施し、アスが観測された場合に（×：有り）と判定し、観測されなかった場合に（○：なし）と判定した。

この結果、本発明の第１〜第４実施の形態では、いずれにおいても脈理およびアスは見られなかった。これに対して、比較例１および比較例４では、脈理は見られないもののアスが観測され、比較例２および比較例３では、アスは見られないものの脈理が観測された。

従って、図１６から明らかなように、本発明の第１〜第４実施の形態にて紫外線硬化型樹脂２０から得られるプラスチックレンズは、比較例１〜４から得られるものに比較して脈理およびアス等の欠陥の観点から、光学的な特性が優れていることが実証された。

本発明の第１実施の形態である光学素子の製造方法を実施する製造装置の構成の一例を示す概念図である。 （ａ）〜（ｃ）は、その作用の一例を示す概念図である。 本発明の第１実施の形態である光学素子の製造方法における照射開始時および照射終了時の照度分布の測定結果を示す図である。 本発明の第１実施の形態である光学素子の製造方法における照射源の変位制御例を示す線図である。 本発明の第１実施の形態である光学素子の製造方法を実施する製造装置の変形例を示す概念図である。 本発明の第２実施の形態である光学素子の製造方法を実施する製造装置の一例を示す概念図である。 本発明の第２実施の形態である光学素子の製造方法における照射開始時および照射終了時の照度分布の測定結果を示す図である。 本発明の第３実施の形態である光学素子の製造方法を実施する製造装置の一例を示す概念図である。 本発明の第３実施の形態である光学素子の製造方法における照射開始時および照射終了時の照度分布の測定結果を示す線図である。 本発明の第３実施の形態である光学素子の製造方法を実施する製造装置の変形例を示す概念図である。 本発明の第４実施の形態である光学素子の製造方法を実施する製造装置の例を示す概念図である。 本発明の第４実施の形態である光学素子の製造方法における照度分布の測定結果を示す線図である。 比較例１における照射開始時および照射終了時の照度分布の測定結果を示す図である。 比較例４の製造装置の構成を示す概念図である。 比較例４における照度分布の測定結果を示す線図である。 本発明の第１〜第４実施の形態と、比較例１〜４の評価を対照して示す図である。

符号の説明

１０ 成形型
１１ 下型
１２ 上型
１３ ガスケット
１４ キャビティ
２０ 紫外線硬化型樹脂
３０ 照射源
３０ａ ランプ
３０ｂ 反射板
３１，３１ａ 紫外線
３５ 照射源駆動機構
４０ 成形ステージ
５１ 凸レンズ
５２ 凹レンズ
６０ 成形型
６１ 金属下型
６２ 透明上型
６３ 胴型
６４ キャビティ
６５ 成形ステージ
７０ 紫外線光学系
７１ 凸レンズ
７２ 絞り
７３ 凹レンズ
Ｃ１ 硬化曲線
Ｃ２ 照度制御線
Ｃ３ 照度制御線
Ｄ１ 製品レンズ口径
Ｄ２ 製品レンズ口径
Ｈ１ 照射開始時距離
Ｈ２ 照射終了時距離
Ｈ３ 照射開始時距離
Ｈ４ 照射終了時距離
Ｈ５ 照射源−キャビティ間距離
Ｈ６ 照射開始時光学系−キャビティ間距離
Ｈ７ 光学系移動距離

Claims (7)

1. 紫外線を透過する型により目的の光学素子の形状のキャビティを形成し、前記キャビティ内に紫外線硬化型樹脂を注入したのち、前記型を透過する前記紫外線を前記紫外線硬化型樹脂に照射して重合硬化させる光学素子の製造方法であって、
   回転対称の照度分布を持ち、前記紫外線硬化型樹脂への入射方向が変化する紫外線を前記キャビティ内の前記紫外線硬化型樹脂に照射することを特徴とする光学素子の製造方法。
2. 紫外線を透過する型により目的の光学素子の形状のキャビティを形成し、前記キャビティ内に紫外線硬化型樹脂を注入したのち、前記型を透過する前記紫外線を前記紫外線硬化型樹脂に照射して重合硬化させる光学素子の製造方法であって、
   回転対称の照度分布を持つ紫外線を出射する紫外線照射源と、前記紫外線硬化型樹脂が充填された前記キャビティとの相対位置を変化させつつ、前記キャビティに対して収束もしくは発散する前記紫外線を照射することを特徴とする光学素子の製造方法。
3. 紫外線を透過する型により目的の光学素子の形状のキャビティを形成し、前記キャビティ内に紫外線硬化型樹脂を注入したのち、前記型を透過する前記紫外線を前記紫外線硬化型樹脂に照射して重合硬化させる光学素子の製造方法であって、
   回転対称の照度分布を持つ紫外線を出射する紫外線照射源と、前記紫外線硬化型樹脂が充填された前記キャビティとの間に、紫外線光学系を介在させ、前記紫外線光学系と前記キャビティとの相対位置を変化させつつ前記キャビティに対して収束もしくは発散する前記紫外線を照射することを特徴とする光学素子の製造方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法において、前記紫外線硬化型樹脂に入射する前記紫外線の照度分布が、前記キャビティの中心から等距離にある位置の照度が平均照度±５％以内であることを特徴とする光学素子の製造方法。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法において、前記光学素子はプラスチックレンズであり、前記紫外線は、前記プラスチックレンズの光軸に対して回転対称の照度分布を持つことを特徴とする光学素子の製造方法。
6. 紫外線を透過する型により目的の光学素子の形状のキャビティを形成し、前記キャビティ内に紫外線硬化型樹脂を注入したのち、前記型を透過する前記紫外線を前記紫外線硬化型樹脂に照射して重合硬化させる光学素子の製造方法であって、
   前記紫外線を出射する紫外線照射源を、前記紫外線硬化型樹脂が充填された前記キャビティに対し常に等距離になる様に位置を変化させつつ前記紫外線を照射することを特徴とする光学素子の製造方法。
7. 前記紫外線硬化型樹脂の硬化の初期に前記紫外線の照度を漸増させ、その後、硬化完了まで前記照度をほぼ一定に保つことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。