JP2006205303A - Method of manufacturing mold and forming mold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成形品の製造方法、成形型に関する。 The present invention relates to a method for producing a molded article and a mold.
従来から、表面に複数の凹部又は凸部がマトリクス状に形成された成形品、例えば、レンズアレイを製造するための成形型を製造する際には、凹部又は凸部を加工するための工具と、この工具に対向配置された保持部とを備えた加工機を使用している。加工機の保持部に母材が固定された治具を保持させ、治具のステージを凹部又は凸部の配列方向に沿って駆動することで母材の位置を調整し、複数の凹部又は凸部を順次形成している(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, when manufacturing a molded product having a plurality of recesses or projections formed in a matrix on the surface, for example, a mold for manufacturing a lens array, a tool for processing the recesses or projections A processing machine provided with a holding portion disposed opposite to the tool is used. Hold the jig with the base material fixed to the holding part of the processing machine, and adjust the position of the base material by driving the jig stage along the arrangement direction of the concave parts or convex parts. The parts are sequentially formed (see, for example, Patent Document 1).
このように、治具のステージを凹部又は凸部の配列方向に沿って移動させて、凹部又は凸部の加工を順次行う場合、母材の凹部又は凸部の設計上の配列方向と、治具のステージの移動方向とが一致していないと、成形型の外周部に対する凹部又は凸部の配列方向が所望の方向とならず、凹部又は凸部の配列方向が傾いた状態となる。
外周部に対して凹部又は凸部の配列方向が傾いた成形型を用いてレンズアレイを製造すると、外周部に対し、小レンズの配列方向が傾いたレンズアレイができてしまう。
レンズアレイを光学機器に搭載する際には、レンズアレイの外形を基準とし、レンズアレイを設置するため、小レンズの配列方向が傾いたレンズアレイを搭載すると、レンズアレイの光軸が所望の位置になく、光学機器の明るさの向上を図ることができないという問題が生じる。
Thus, when the jig stage is moved along the arrangement direction of the recesses or projections and the recesses or projections are sequentially processed, the design arrangement direction of the recesses or projections of the base material and the healing direction are determined. If the moving direction of the tool stage does not match, the arrangement direction of the recesses or projections with respect to the outer periphery of the mold is not a desired direction, and the arrangement direction of the depressions or projections is inclined.
If a lens array is manufactured using a mold in which the arrangement direction of the concave portions or the convex portions is inclined with respect to the outer peripheral portion, a lens array in which the arrangement direction of the small lenses is inclined with respect to the outer peripheral portion is formed.
When mounting a lens array on an optical device, the lens array is set based on the outer shape of the lens array. Therefore, if a lens array with a small lens arrangement direction is mounted, the optical axis of the lens array is at the desired position. Therefore, there arises a problem that the brightness of the optical device cannot be improved.
本発明の目的は、成形品の凹部又は凸部の配列方向を所望の方向とすることができる成形品の製造方法、成形型を提供することである。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of a molded article, and a shaping | molding die which can make the arrangement direction of the recessed part or convex part of a molded article into a desired direction.
本発明の成形品の製造方法は、表面に複数の凹部又は凸部がマトリクス状に配置された成形品の製造方法であって、前記成形品の母材表面に、前記凹部又は凸部の配列方向を示すマークを形成するマーク形成工程と、加工機を使用し、成形品の母材表面に前記凹部又は凸部を加工する加工工程とを備え、前記加工機は、前記母材を回転可能に保持する保持部と、保持部に保持された母材表面に切削又は研削によって凹部又は凸部を形成する加工部とを備え、前記母材は、前記保持部に対し、治具を介して取り付けられ、この治具は、前記凹部又は凸部の配列方向に沿って母材を移動させるステージと、このステージ上に設けられた回転ステージとを有しており、前記加工工程の前段で、前記母材を治具に取り付けて、前記マーク形成工程で形成されたマークと、治具のステージの移動方向とのずれを検出し、この検出結果に基づいて、回転ステージを駆動し、母材を回転させて、母材の凹部又は凸部の配列方向と治具のステージの移動方向とを略一致させる母材移動方向調整工程を実施することを特徴とする。 The method for manufacturing a molded product according to the present invention is a method for manufacturing a molded product in which a plurality of concave portions or convex portions are arranged in a matrix on the surface, and the array of the concave portions or convex portions is provided on the base material surface of the molded product. A mark forming step for forming a mark indicating a direction, and a processing step for processing the concave portion or the convex portion on the surface of the base material of the molded product using a processing machine, wherein the processing machine is capable of rotating the base material. And a processing portion that forms a concave portion or a convex portion by cutting or grinding on the surface of the base material held by the holding portion, and the base material is connected to the holding portion via a jig. The jig, which is attached, has a stage for moving the base material along the direction of arrangement of the concave or convex portions, and a rotary stage provided on the stage. Attach the base material to a jig and form it in the mark forming process. The deviation between the mark and the moving direction of the stage of the jig is detected, and based on the detection result, the rotating stage is driven to rotate the base material, and the arrangement direction of the concave or convex portions of the base material A base material moving direction adjusting step is performed in which the moving direction of the stage of the jig substantially coincides.
本発明の成形品は、凹部がマトリクス状に配置されたものであってもよく、また、凸部がマトリクス状に配置されたものであってもよい。
このような本発明によれば、母材に凹部又は凸部の配列方向を示すマークが形成されており、加工工程では、前記母材を治具のステージに取り付けて、前記マーク形成工程で形成されたマークと、治具のステージの移動方向とのずれを検出し、この検出結果に基づいて、回転ステージを回転駆動して、母材を回転し、母材の凹部又は凸部の配列方向と治具のステージの移動方向とを略一致させているので、母材に形成される凹部又は凸部の配列方向を所望の方向とすることができる。
例えば、成形品がレンズアレイを製造するための成形型である場合には、成形型の外周部に対し、所望の方向に凹部又は凸部が配列した成形型を得ることができる。
この成形型を用いてレンズアレイを製造すれば、小レンズの配列方向がレンズアレイの外周部に対し所望の方向となるので、このようなレンズアレイを光学機器に搭載した際に、小レンズの配列方向のずれによる明るさの低下を引き起こすことがない。
The molded product of the present invention may have concave portions arranged in a matrix, or may have convex portions arranged in a matrix.
According to the present invention, the mark indicating the arrangement direction of the concave portion or the convex portion is formed on the base material. In the processing step, the base material is attached to the stage of the jig and formed in the mark forming step. The deviation between the marked mark and the moving direction of the stage of the jig is detected, and based on the detection result, the rotating stage is driven to rotate, the base material is rotated, and the arrangement direction of the concave or convex portions of the base material And the moving direction of the jig stage substantially coincide with each other, so that the arrangement direction of the concave portions or the convex portions formed in the base material can be set as a desired direction.
For example, when the molded product is a molding die for manufacturing a lens array, a molding die in which concave portions or convex portions are arranged in a desired direction with respect to the outer peripheral portion of the molding die can be obtained.
When a lens array is manufactured using this mold, the arrangement direction of the small lenses becomes a desired direction with respect to the outer periphery of the lens array. Therefore, when such a lens array is mounted on an optical apparatus, It does not cause a decrease in brightness due to a shift in the arrangement direction.
本発明では、前記治具のステージには、ステージの移動方向を示すマークが形成されており、前記母材移動方向調整工程の前段では、前記治具を加工機の保持部に取り付け、前記ステージに形成されたマークの示す方向と、鉛直方向及び/又は水平方向とのずれを検出し、この検出結果に基づいて、ステージの移動方向と、鉛直方向及び/又は水平方向とを略一致させることが好ましい。
このような本発明では、ステージに形成されたマークに基づいてステージの移動方向を鉛直方向及び/又は水平方向に設定しているので、ステージの傾きを容易に調整することができる。
In the present invention, a mark indicating the moving direction of the stage is formed on the stage of the jig, and the jig is attached to a holding part of a processing machine before the base material moving direction adjustment step, and the stage The deviation between the direction indicated by the mark formed on the vertical direction and / or the horizontal direction is detected, and the moving direction of the stage and the vertical direction and / or the horizontal direction are substantially matched based on the detection result. Is preferred.
In the present invention, the stage moving direction is set to the vertical direction and / or the horizontal direction based on the marks formed on the stage, so that the tilt of the stage can be easily adjusted.
さらに、本発明では、前記治具は、前記加工機の保持部に固定される基部と、この基部上に摺動自在に設けられた前記ステージと、このステージに当接し、ステージの位置決めを行なう位置決め部とを備え、前記母材移動方向調整工程と、前記加工工程との間で、前記母材の表面の前記凹部又は凸部の中心に対応する位置のうち、何れか一つを基準位置とし、この基準位置と保持部の回転軸とを一致させる原点出し工程と、前記母材の基準位置と、他の凹部又は凸部の中心に対応する位置との距離に応じた調整スペーサを用意し、ステージを摺動させ、前記調整スペーサを介して前記位置決め部を前記ステージに当接させることにより、保持部の回転軸と母材表面の凹部又は凸部の中心とを合わせる調整工程とを実施することが好ましい。 Furthermore, in the present invention, the jig contacts the stage fixed to the holding part of the processing machine, the stage slidably provided on the base, and positions the stage. A positioning portion, and between the base material moving direction adjustment step and the processing step, one of the positions corresponding to the center of the concave portion or convex portion of the surface of the base material is a reference position And an adjustment spacer according to the distance between the reference position of the base material and the position corresponding to the center of the other concave or convex portion is prepared. And adjusting the rotation axis of the holding portion and the center of the concave portion or convex portion of the base material surface by sliding the stage and bringing the positioning portion into contact with the stage via the adjustment spacer. It is preferable to implement.
このような本発明によれば、母材表面の凹部又は凸部の加工中心に対向する基準位置と、他の凹部又は凸部の加工中心に対応する位置との距離に応じた調整スペーサを用意し、前記基準位置と、保持部の回転軸とを一致させた後、ステージを摺動し、前記調整スペーサを介してステージと位置決め部とを当接させているため、保持部の回転軸と、母材の表面の凹部又は凸部の加工中心に対応する位置とを正確に一致させることができる。
このように、調整スペーサを介してステージと位置決め部とを当接させる、すなわち、調整スペーサをステージと位置決め部との間に挟むだけで、保持部の回転軸と、母材の凹部又は凸部の加工中心に対応する位置とを一致させることができるので、ステージの位置決めを手間をかけずに迅速、かつ容易に行うことができる。
そして、このように、ステージの位置決めを迅速に行うことができるので、成形品の製造時間を短縮することができる。
According to the present invention, an adjustment spacer is prepared in accordance with the distance between the reference position facing the processing center of the concave or convex portion on the surface of the base material and the position corresponding to the processing center of another concave or convex portion. Then, after the reference position and the rotation axis of the holding portion are matched, the stage is slid and the stage and the positioning portion are brought into contact with each other via the adjustment spacer. The position corresponding to the processing center of the concave portion or the convex portion on the surface of the base material can be exactly matched.
In this manner, the stage and the positioning portion are brought into contact with each other via the adjustment spacer, that is, the rotation shaft of the holding portion and the concave portion or the convex portion of the base material are simply sandwiched between the stage and the positioning portion. Since the position corresponding to the machining center can be made coincident with each other, the stage can be positioned quickly and easily without trouble.
Since the stage can be positioned quickly in this way, the manufacturing time of the molded product can be shortened.
本発明の成形型は、レンズアレイを成形するための成形型であり、成形面にレンズアレイのマトリクス状に配置された小レンズに対応した凹部又は凸部が形成された成形型であって、上述した何れかの製造方法により製造されたことを特徴とする。
本発明の成形型は、上述した何れかに記載の製造方法により製造されたものであるため、所望の方向に沿って凹部又は凸部が配列した成形型となる。
The molding die of the present invention is a molding die for molding a lens array, and is a molding die in which concave portions or convex portions corresponding to small lenses arranged in a matrix shape of the lens array are formed on the molding surface, It is manufactured by any of the manufacturing methods described above.
Since the shaping | molding die of this invention is manufactured by the manufacturing method in any one of the above-mentioned, it becomes a shaping | molding die in which the recessed part or the convex part was arranged along the desired direction.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[成形型の構成]
図1には、本実施形態の成形型1が示されている。
この成形型1は、成形面(表面)11に複数の凹部111が形成されたものである。この凹部111はマトリクス状に配置されており、行を横一並びの要素、列を縦一並びの要素とすると、例えば、6行×4列で配置されている。
この成形型1は、レンズアレイ8(図15参照)の製造に使用される型であり、凹部111はレンズアレイ8の小レンズ81に対応したものとなっている。
成形型1は平面略矩形形状であり、成形面11の四隅には、凹部111の配列方向を示す十字状のマーク112が形成されている。このマーク112は、凹状に窪んで形成されており、マーク112の一方の辺112Aは、凹部111の配列の一方の方向と略平行であり、他方の辺112Bは、凹部111の配列の他方の方向と略平行である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of mold]
FIG. 1 shows a
The
The
The
[加工機の構成]
図2には、この成形型1を製造するための加工機3が示されている。
この加工機3は、成形型1の母材10を保持する保持部31と、母材10の表面に凹部111を加工する加工部32とを備える。
ここで母材10とは、成形型1の成形面に完全な形状の凹部111が形成されていない状態のものをいう。
加工機3の保持部31は、加工部32側に向かって延びる円柱状に形成されており、加工部32側の円形状の面311(図4参照)に母材10が取り付けられた治具4が取り付けられる。
この保持部31は、その基端側(面311と反対側)に設けられた支持部33により支持されている。そして、保持部31は、Z軸に沿って進退可能となっており、加工部32のディスク型砥石321に対して進退する構成となっている。また、この保持部31は、保持部31の円形状の面311の中心を通る中心軸を回転軸312として、矢印R1方向或いは反矢印R1方向に回転可能に構成されている。なお、保持部31の回転軸312は、Z軸と平行である。
[Processing machine configuration]
FIG. 2 shows a
The
Here, the
The
The
加工部32は、工具としてのディスク型砥石321と、このディスク型砥石321が先端に取り付けられる砥石軸322と、軸受け部323とを備え、加工部32端部にはこの砥石軸322を回転させる図示しないモーター部を備える。
なお、本実施形態の加工部32はディスク型砥石321を備え、母材10の表面を研削加工し、凹部111を形成するものであるが、これに限らず、例えば、図3に示すように、ディスク型砥石321に換えて、切削工具321’を備える加工部32’としてもよい。この切削工具321’は、平面略円形状の円盤部321A’と、この円盤部321A’に設けられ、外方に突出した切削部321B’とを備える。このような切削工具321’を使用することで、母材10表面に切削により凹部111を形成することが可能となる。
また、軸受け部323にバイト台を固定し凹部111を切削加工するようにしてもよい。
砥石軸322は、保持部31の進退方向に対して直交する2方向、すなわち、Y軸方向、X軸方向に移動可能となっている。また、砥石軸322の軸方向とY軸方向とは平行である。
The
In addition, the
Alternatively, the bite base may be fixed to the bearing
The
従って、このような砥石軸322に取り付けられたディスク型砥石321は、Y軸方向、X軸方向に移動可能であるとともに、砥石軸322の回転に伴ってY軸に沿った軸を回転軸として回転可能となっている。
このような加工機3では、保持部31により母材10を回転させるとともに、母材10をZ軸方向に沿って移動させる。さらに、ディスク型砥石321を回転させながら、母材10の表面に当接させ、ディスク型砥石321をY軸方向、X軸方向に移動させる。このようにして、母材10に凹部111が形成される。
なお、研削を行う際には、ディスク型砥石321と母材10の表面との間には図示しない研削液が供給される。
このような加工機3によりマトリクス状に形成される凹部111の配列方向は、加工機3のX軸方向と、Y軸方向に沿ったものとなる。
なお、加工機3の砥石軸322には、撮像手段34、例えば、CCDカメラ等が取り付けられている。この撮像手段34は、保持部31に取り付けられた母材10のマーク112を撮像するためのものである。
Therefore, the disc-
In such a
When grinding is performed, a grinding liquid (not shown) is supplied between the disk-
The arrangement direction of the
An imaging means 34, for example, a CCD camera or the like is attached to the
[治具の構成]
図2、図4〜図8を参照して、母材10を加工機3の保持部31に取り付けるための治具4について説明する。
この治具4は、保持部31の面311に固定されるとともに、基部41が取り付けられる基部取り付け板40と、この基部取り付け板40に取り付けられる基部41と、基部41上をY軸方向に沿って摺動するYステージ(第一ステージ)42と、Yステージ42上をX軸方向に沿って摺動するXステージ(第二ステージ)43と、Xステージ43上に固定された回転ステージ44と、Yステージ42の位置決めを行う位置決め部45Yと、Xステージ43の位置決めを行う位置決め部45Xと、スペーサ46(図7,図8参照)とを備える。
[Jig configuration]
The
The
基部取り付け板40は、Z軸方向から見て平面略円形形状であり、この基部取り付け板40の保持部31の面311側と反対側の面には、基部41がねじで固定される。
基部41は、平面略矩形形状であり、基部41のYステージ42側の面には、Y軸方向に沿って延びるとともに、保持部31側に窪んだ溝部411が形成されている。この基部41の側面は、図2のX軸又はY軸に略平行な面となっている。
Yステージ42も基部41と同様、Z軸方向から見て平面略矩形形状である。このYステージ42は、基部41上に設置される平面矩形形状の第一部材42Aと、この第一部材42A上に設置される平面略矩形形状の第二部材42Bと、当接部42Cを備えている。
なお、第一部材42Aと第二部材42Bとはねじで固定され一体化されており、第一部材42A及び第二部材42Bの側面は、X軸又はY軸と略平行な面となっている。ここで、第一部材42Aの4つの側面のうち、摺動方向に沿った一方の側面42A2とし、他方の側面を42A3(図5参照)とする。また、第二部材42Bの4つの側面のうち、摺動方向に直交する一方の側面を側面42B1(図5参照)とし、他方の側面を42B3とする。
The
The
Similarly to the
The
第一部材42Aの基部41側の面には、Y軸方向に沿って延びるとともに、基部41側に突出したレール部42A1が形成されている。このレール部42A1は、前記基部41の溝部411に嵌め込まれ、Y軸方向に沿って溝部411内を摺動する。第一部材42Aは、図6〜図8に示すように、第一部材42Aを摺動させていない初期状態から反矢印Y1側にのみ摺動可能となっており、図示しないばね等の付勢手段により、矢印Y1方向に付勢されている。すなわち、Yステージ42は、初期状態から一方向側にのみ摺動可能となっている。
また、図2及び図4に示すように、第二部材42BのXステージ43側の面には、X軸方向に延びる溝部42B2が形成されている。
当接部42Cは、直方体形状のブロックであり、第一部材42Aの摺動方向に沿った一方の側面42A2に取り付けられている。この当接部42Cには、第一部材42Aの摺動方向に沿って突出した略半球状の度当たり部42C1が形成されている。
A rail portion 42A1 that extends along the Y-axis direction and protrudes toward the
2 and 4, a groove 42B2 extending in the X-axis direction is formed on the surface of the
The
Xステージ43もYステージ42及び基部41と同様、Z軸方向から見て平面矩形形状となっている。このXステージ43は、ステージ本体43Aと、当接部43Bとを備える。
ステージ本体43Aは、Yステージ42上に設けられており、ステージ本体43AのYステージ42側の面には、X軸方向に沿って延びるとともに、Yステージ43側に突出したレール部43A1が形成されている。このレール部43A1は、Yステージ42の溝部42B2に嵌め込まれ、溝部42B2内を摺動する。
このようなステージ本体43Aの4つの側面は、図2のX軸又はY軸に略平行な面となっており、ステージ本体43Aの摺動方向に沿った一方の側面を側面43A2とし、摺動方向に沿った他方の側面を側面43A3とする。
ステージ本体43Aは、図6〜図8に示すように、ステージ本体43Aを摺動させていない初期状態から反矢印X1側にのみ摺動可能となっており、図示しないばね等の付勢手段により、矢印X1方向に付勢されている。すなわち、Xステージ43は、初期状態から一方向側にのみ摺動可能となっている。
図2,図4に示すように、当接部43Bは、直方体形状のブロックであり、ステージ本体43Aの摺動方向に沿った一方の側面43A2に取り付けられている。この当接部43Bにも略半球状の度当たり部43B1(図6参照)が形成されている。
Similarly to the
The stage
The four side surfaces of the stage
As shown in FIGS. 6 to 8, the stage
As shown in FIGS. 2 and 4, the abutting
このようなXステージ43の摺動方向に沿った一方の側面43A3(図2における下側の面)には、図5に示すように、固定部材であるねじ47が取り付けられている。Xステージ43に取り付けられるねじ47は、側面43A3に形成されるとともに、Xステージ43のY軸方向に沿って延びるねじ孔43A4(図4参照)に挿入される。このねじ47は、Xステージ43の位置決めを行う位置決め板48をXステージ43の側面43A3に当接させるためのものである。位置決め板48は、Yステージ42の側面42B1に固定され、先端がXステージ43の側面43A3にまで突出している。この位置決め板48の前記先端には、Xステージ43の摺動方向に沿った長孔481が形成されており、ねじ47は、この長孔481を介して、前記ねじ孔43A4に挿入される。これにより、Yステージ42の第二部材42Bに固定されている位置決め板48が、Xステージ43の側面43A3に面状に当接することとなり、Xステージ43がYステージ42に固定されることとなる。
A
なお、Yステージ42も同様に、ねじ47及び位置決め板48により位置決めされており、図5に示すように、ねじ47は、第一部材42Aの側面42A3に形成されたY軸方向に沿って延びるねじ孔42A31に挿入されている。位置決め板48は、基部41のYステージ42の摺動方向に沿った側面に固定されており、先端がYステージ42の第一部材42Aの摺動方向に沿った側面42A3にまで突出している。位置決め板48には、Yステージ42の摺動方向に沿った長孔481が形成されており、ねじ47は、この長孔481を介して、前記ねじ孔42A31に挿入される。これにより、基部41に固定されている位置決め板48が、Yステージ42の第一部材42Aの側面42A3に面状に押し当てられることとなり、Yステージ42が基部41に固定されることとなる。
Similarly, the
回転ステージ44は、Z軸方向から見て平面正円形状となっている。この回転ステージ44は、Xステージ43上に固定された基台441と、この基台441上に設置された回転ステージ本体442とを有する。
回転ステージ本体442は、基台441に回転可能に支持されており、回転軸312と平行な回転軸を中心に回転駆動する。
回転ステージ本体442の側面及び基台441の側面には目盛りが付されており、回転ステージ本体442の回転量が把握できるようになっている。
回転ステージ本体442の側面には、図示しないがクランプが取り付けられており、このクランプを回転ステージ本体442に押し込むことで、回転ステージ本体442を基台441に固定することができる。
回転ステージ本体442の一対の円形面のうち、基台441と反対側の面(母材10が取り付けられる面)には、母材10側に向かって立ち上がった段部442Aが形成されている。この段部442Aは平面略扇形形状であり、母材10側に向かって立ち上がった段差面がなす角度は略90°となっている。この段部442Aの段差面は、母材10を回転ステージ本体442の円形面の平面中心に設置した際に、母材10の外周縁のうちの直交する2辺に沿うように形成されている。
The
The rotary stage
A scale is attached to the side surface of the rotary stage
A clamp (not shown) is attached to the side surface of the rotary stage
Of the pair of circular surfaces of the rotary stage
このような回転ステージ本体442の前記一方の円形面には、図2,図4〜8に示すように、母材10を固定するための母材固定部材443が取り付けられる。この母材固定部材443は、前記段部442Aに沿って配置され、回転ステージ本体442に固定された第一固定部材443Aと、第二固定部材443Bと、母材10の直交する側面を前記第一固定部材443A及び第二固定部材443Bに当接させて固定するための第三固定部材443Cとを備える。
第三固定部材443Cは、周囲にねじが刻設されたねじ部443C1と、ねじ部443C1の先端に取り付けられた固定部材本体443C2と、ねじ部443C1が螺合する螺合部443C3とを備える。固定部材本体443C2の先端は、略直角に切りかかれており、ねじ部443C1を螺合部443C3に螺合することで、切り欠き部分443C4が母材10の角部に当接する。これにより、母材10は第三固定部材443Cと、第一固定部材443A、第二固定部材443Bとにより、挟持されることとなる。
なお、螺合部443C3は、回転ステージ本体442に固定されている。
このような母材固定部材443により固定される母材10の表面のうち、レンズアレイ8を成形する部分の外形中心位置P1と、回転ステージ本体442の母材10が取り付けられる円形面の中心位置とは一致している。
A base
The
The screwing portion 443C3 is fixed to the rotary stage
Of the surface of the
図2、及び図4〜図8に示すように、位置決め部45Yは、Yステージ42を位置決めするものである。この位置決め部45Yは、基部41のYステージ42の摺動方向に沿った側面41Aに取り付けられたブロック412に固定されており、Yステージ42の摺動方向に沿った方向、換言すると、Yステージ42の付勢方向と対向する方向(図6の矢印Y1と対向する方向)からYステージ42の当接部42Cに当接する。
この位置決め部45Yは、いわゆるマイクロメータヘッドと呼ばれるものであり、Yステージ42の当接部42Cの度当たり部42C1に当接するスピンドル451と、このスピンドル451と一体回転可能に設けられたシンブル452と、スピンドル451が挿通されるスリーブ453とを備えている。
このスリーブ453の内周には雌ねじ(図示略)が設けられており、この雌ねじは、スピンドル451と螺合されている。従って、スピンドル451は螺合回転によってY軸方向に沿って進退する。スリーブ453の外表面には図示しないが主尺目盛が設けられている。
シンブル452は、スリーブ453の外側を筒状に覆う円筒形状である。シンブル452とスピンドル451とは一体回転する構成となっている。このようなシンブル452の一端側外表面には円周を等分する副尺目盛(図示略)が設けられている。
このような位置決め部45Yでは、シンブル452を回転させることにより、スピンドル451がYステージ42の摺動方向に沿って進退する。このスピンドル451の先端は、Yステージ42に固定された当接部42Cに当接し、Yステージ42の位置決めを行う。
As shown in FIGS. 2 and 4 to 8, the positioning portion 45 </ b> Y positions the
The
A female screw (not shown) is provided on the inner periphery of the
The
In such a
位置決め部45Xは、Xステージ43を位置決めをするためのものである。
この位置決め部45Xの構成は、位置決め部45Yと同様の構成である。この位置決め部45Xは、Yステージ42の第二部材42Bの摺動方向に直交する側面42B3に固定されたブロック424に取り付けられている。位置決め部45Xのスピンドル451は、X軸方向に進退可能となっており、Xステージ43の摺動方向に沿った方向から、換言すると、Xステージ43の付勢方向と対向する方向(図6の矢印X1方向)からXステージ43の当接部43Bに当接する。
The
The configuration of the
図7及び図8に示すように、スペーサ46は、位置決め部45XとXステージ43の当接部43Bとの間、或いは、位置決め部45Yと、Yステージ42の当接部42Cとの間で挟持されるものである。このスペーサ46は、平面略矩形形状の直方体であり、調整スペーサ461と、原点出しスペーサ462とを備える。スペーサ46の位置決め部45X,45Yとの当接面は、例えば、10mm×10mmの正方形形状となっている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the spacer 46 is sandwiched between the
調整スペーサ461は、母材10の表面上の基準位置P0と、小レンズ81に対応する各凹部111の加工中心となる位置、すなわち小レンズ81の光学中心に対応する位置との設計上の距離に応じた幅寸法Tを有する。
ここで、本実施形態では、母材10の基準位置P0は、小レンズ81の配列に対応して形成される凹部111の配列のうち、最上段の最も左側の凹部111の加工中心(小レンズ81の光学中心に対応する位置)である。この母材10の基準位置P0は、凹部111の配列のXステージ43及びYステージ42の付勢方向最後端に位置する。
調整スペーサ461は、Xステージ43の位置決めを行う位置決め部45Xのスピンドル451の先端と、Xステージ43の当接部43Bとの間に挿入されるX軸方向調整スペーサ461Xと、Yステージ42の位置決めを行う位置決め部45Yのスピンドル451の先端と、Yステージ42の当接部42Cとの間に挿入されるY軸方向調整スペーサ461Yとを備える。
本実施形態では、レンズアレイ8の小レンズ81は、6行×4列で配列されているため、3種類のX軸方向調整スペーサ461Xと、5種類のY軸方向調整スペーサ461Yとを備えている。
ここで、X軸方向調整スペーサ461Xを幅寸法Tの小さい方から、No.1スペーサ、No.2スペーサ、No.3スペーサとする。
詳細に説明すると、No.1スペーサは、基準位置P0から2列目の凹部111の加工中心までのX軸方向に沿った幅寸法を有する。また、No.2スペーサは、基準位置P0から3列目の凹部111の加工中心までのX軸方向に沿った幅寸法を有する。No.3スペーサは、基準位置P0から4列目の凹部111の加工中心までのX軸方向に沿った幅寸法を有する。
また、Y軸方向調整スペーサ461Yを幅寸法Tの小さい方から、No.5スペーサ、No.6スペーサ、No.7スペーサ、No.8スペーサ、No.9スペーサとする。
No.5スペーサは、基準位置P0から2行目の凹部111の加工中心までのY軸方向に沿った幅寸法を有する。No.6スペーサ、No.7スペーサ、No.8スペーサ、No.9スペーサは、それぞれ、基準位置P0から3行目、4行目、5行目、6行目の凹部111の加工中心までのY軸方向に沿った幅寸法である。
The adjustment spacer 461 is a design distance between the reference position P0 on the surface of the
Here, in the present embodiment, the reference position P0 of the
The adjustment spacer 461 positions the X stage adjustment spacer 461X inserted between the tip of the
In the present embodiment, since the
Here, the X-axis direction adjusting spacer 461X is changed from No. 1 spacer, no. 2 spacer, no. Three spacers are used.
More specifically, no. One spacer has a width dimension along the X-axis direction from the reference position P0 to the processing center of the
Further, the Y-axis
No. The five spacers have a width dimension along the Y-axis direction from the reference position P0 to the processing center of the
原点出しスペーサ462は、母材10の表面のうち、レンズアレイ8を成形する部分の外形中心位置P1と、母材10の基準位置P0との距離に応じた幅寸法を有するものである。この原点出しスペーサ462は、Xステージ43の位置決めを行う位置決め部45Xのスピンドル451の先端と、Xステージ43の当接部43Bとの間に挿入されるX軸方向原点出しスペーサ462Xと、Yステージ42の位置決めを行う位置決め部45Yのスピンドル451の先端と、Yステージ42の当接部42Cとの間に挿入されるY軸方向原点出しスペーサ462Yとを備える。
ここで、X軸方向原点出しスペーサ462Xを、No.4スペーサ、Y軸方向原点出しスペーサ462YをNo.10スペーサとする。No.4スペーサの幅寸法T0Xは、No.1スペーサの幅寸法とNo.2スペーサの幅寸法との略中間の幅寸法であり、No.10スペーサの幅寸法T0yは、No.6スペーサの幅寸法と、No.7スペーサの幅寸法との略中間の幅寸法である。
The origin-departing spacer 462 has a width dimension corresponding to the distance between the outer shape center position P1 of the portion of the surface of the
Here, the X-axis direction origin positioning spacer 462X is set to No. No. 4 spacer, Y-axis
以上のような調整スペーサ461、原点出しスペーサ462の各スペーサと、母材10表面に形成される凹部111の加工中心となる位置との関係は図9に示すようになる。図9の各セルは、母材10に形成される凹部111に対応するものである。図9において、例えば、『X:1』とあるのは、X軸方向調整スペーサ461XのNo.1スペーサをXステージ43の当接部43Bと位置決め部45Xとの間に、挿入することを意味し、『Y:5』とあるのは、Y軸方向調整スペーサ461YのNo.5スペーサをYステージ42の当接部42Cと位置決め部45Yとの間に挿入することを意味する。また、『無』は、スペーサを挿入しないことを意味する。
原点出しを行う際には、Xステージ43の当接部43Bと位置決め部45Xとの間に、No.4スペーサを挿入し、Yステージ42の当接部42Cと位置決め部45Yとの間にNo.10スペーサを挿入する。
また、例えば、2列目の2行目(上から2段目の左から2つめ)の凹部111を形成したい場合には、Xステージ43の当接部43Bと位置決め部45Xとの間に、No.1スペーサを挿入し、Yステージ42の当接部42Cと位置決め部45Yとの間にNo.5スペーサを挿入する。
FIG. 9 shows the relationship between the spacers such as the adjustment spacer 461 and the origination spacer 462 as described above, and the position serving as the processing center of the
When performing the origin search, the No. 4 is placed between the
Further, for example, when it is desired to form the
[成形型の製造方法]
以上のような加工機3と、治具4とを用いた成形型1の製造方法について図10及び図11を参照して説明する。
はじめに、母材10にマーク112を形成する(処理S1、マーク形成工程)。このマーク112の一方の辺112Aが凹部111の一方の設計上の配列方向に沿うように形成する。また、マーク112の他方の辺112Bが凹部111の他方の設計上の配列方向に沿うように形成する。
次に、加工機3の保持部31に母材10を取り付ける(処理S2)。
具体的には、図11のフローチャートを参照して説明する。
まず、加工機3の保持部31に治具4の基部取り付け板40を取り付ける(処理S2-1)。
次に、基部取り付け板40に、基部41、Yステージ42、Xステージ43を取り付け、仮止めする(処理S2-2)。
さらに、基部41、Yステージ42、Xステージ43の傾きを調べる(処理S2-3)。
基部41、Yステージ42、Xステージ43の側面であって、図2の上方側に位置する面に、ダイアルゲージを接触させ、この状態でダイアルゲージをX軸方向に動かし、目盛りの変動を計測する。ダイアルゲージを移動させた距離と、目盛りの変動とから傾きを算出し、この傾きが所定値以上の場合には、基部41、Yステージ42、Xステージ43の傾きを修正する(処理S2-4)。
その後、基部41、Yステージ42、Xステージ43をねじで固定し、本固定する(処理S2-5)。
さらに、その後、Xステージ43上に母材10が固定された回転ステージ44を取り付ける(処理S2-6)。
なお、回転ステージ44には、次のようにして、母材10を固定しておく。
回転ステージ44の段部442Aに沿って第一固定部材443A、第二固定部材443Bを固定する。次に、母材10の直交する側面を前記第一固定部材443A及び第二固定部材443Bに当接させて第三固定部材443Cにより固定する。その後、母材10をねじで回転ステージ44の回転ステージ本体442に固定する。
これにより、回転ステージ44の平面中心と、母材10の外形中心位置P1とが一致することとなる。
次に、母材10がY軸方向及びX軸方向、すなわち、凹部111の設計上の配列方向に対し、傾いて取り付けられていないかを確認する(処理S2-7、母材移動方向調整工程)。
換言すると、この母材移動方向調整工程において、母材10の凹部111の配列方向と、母材10を移動させるステージ42,43の移動方向とを一致させる。
加工部32を駆動し、砥石軸322をX軸方向に沿って移動させる。これにより、砥石軸322に固定された撮像手段34がX軸方向に沿って移動する。この撮像手段34により、例えば、図2右上及び左上のマーク112を検出し、撮像手段34の移動方向と、マーク112の一方の辺112A(X軸方向に沿った辺)とのずれを検出する。ずれが所定値以上である場合には、回転ステージ44を駆動し、母材10の傾きを調整して(処理S2-8)、母材10の移動方向と母材10の凹部111の配列方向とを略一致させる。
そして、ずれが所定値以下となるまで、処理S2-7、S2-8を繰り返す。
ずれが所定値以下となったら、回転ステージ44の回転ステージ本体442を基台441に固定して(処理S2-9)、図10に示すように、母材10の基準位置P0と、保持部31の回転軸312とを一致させるための原点出しを行う(処理S3、原点出し工程)。
ここでは、Xステージ43の当接部43Bと、位置決め部45Xのスピンドル451の先端との間にX軸方向原点出しスペーサ462Xを挿入し、Yステージ42の当接部42Cと位置決め部45Yのスピンドル451の先端との間にY軸方向原点出しスペーサ462Yを挿入する。
そして、回転ステージ44の側面にダイアルゲージ等の測定機器を当接させる。その後、保持部31を回転駆動する。回転ステージ44の平面中心と、母材10の外形中心位置P1とは一致しているので、保持部31の回転軸312と、母材10の表面の外形中心位置P1とがずれている場合には、回転ステージ44の側面に当接したダイアルゲージ等の測定機器が示す値が大きく変動することとなる。この場合には、位置決め部45Y及び/又は位置決め部45Xのスピンドル451の先端を進退させて、治具4のXステージ43及び/又はYステージ42を摺動し、位置合わせを行う。そして、ねじ47により、位置決め板48をXステージ43又は、Yステージ42に当接させることより、Xステージ43及びYステージ42を固定する。これにより、母材10の外形中心位置P1と、保持部31の回転軸312とが一致することとなり、原点出しスペーサ462を挟まない状態において、母材10の基準位置P0と、保持部31の回転軸312とが一致することとなる。
なお、保持部31の回転軸312と、母材10の表面の外形中心位置P1とが略一致している場合には、ダイアルゲージ等の示す値は略一定となる。
[Method of manufacturing mold]
The manufacturing method of the shaping | molding die 1 using the
First, the
Next, the
Specifically, this will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the
Next, the
Further, the inclination of the
The dial gauge is brought into contact with the side surfaces of the
Thereafter, the
Further, after that, the
The
The
As a result, the center of the plane of the
Next, it is confirmed whether or not the
In other words, in this base material movement direction adjustment step, the arrangement direction of the
The
Then, the processes S2-7 and S2-8 are repeated until the deviation becomes equal to or less than a predetermined value.
When the deviation is less than or equal to a predetermined value, the rotary stage
Here, an X-axis direction origin spacer 462X is inserted between the
Then, a measuring instrument such as a dial gauge is brought into contact with the side surface of the
In addition, when the
次に、ねじ47を緩め、Xステージ43及び/又はYステージ42を摺動させて、Xステージ43と位置決め部45Xとの間、及び/又はYステージ42と位置決め部45Yとの間に調整スペーサ461を挟む。例えば、ここでは、例えば、2列目の2行目(上から2段目の左から2つめ)の凹部111を形成する場合には、No.1の調整スペーサ461XをXステージ43の当接部43Bと位置決め部45Xのスピンドル451の先端との間に挿入する。また、No.5の調整スペーサ461YをYステージ42の当接部42Cと位置決め部45Yのスピンドル451の先端との間に挿入する。これにより、図8に示すように、保持部31の回転軸312と、一つ目の凹部111の加工中心となる位置P2、すなわち、母材10の表面のレンズアレイ8の小レンズ81の光学中心に対応する位置P2とが一致することとなる(処理S4、調整工程)。
なお、回転ステージ44の移動量と、調整スペーサの幅寸法とが一致していることを確認するために、以下のようにしてもよい。
まず、回転ステージ44の側面にX軸、Y軸に平行な面となる一対の基準面を形成し、原点出し工程が終了した後、回転ステージ44の基準面にダイアルゲージ等の測定機器を当てて、回転ステージ44のX軸上の位置、Y軸上の位置を測定しておく。そして、調整工程が終わった後、母材10が固定されている治具4の回転ステージ44の基準面にダイアルゲージ等の測定機器を当てて、X軸方向及びY軸方向の移動量を測定する。このX軸方向及びY軸方向の移動量と、はさんだ調整スペーサ461X,461Yの幅寸法とが一致していることを確認する。
Next, the
In order to confirm that the amount of movement of the
First, a pair of reference surfaces that are parallel to the X axis and Y axis are formed on the side surface of the
その後、凹部111の形成を行う。ここでは、粗研削を行う(処理S5、粗研削工程(加工工程))。
次に、二つ目の凹部111の加工を行う。Xステージ43及び/又はYステージ42を摺動させて、二つ目の凹部111に対応する調整スペーサ461をXステージ43と位置決め部45Xとの間、及び/又はYステージ42と位置決め部45Yとの間に挟む。そして、粗研削する。
このような作業を24番目の凹部111が形成されるまで、繰り返す(処理S6)。なお、母材10の表面上の基準位置P0を加工中心とする凹部111を削る際には、調整スペーサ461を挟む必要は無い。
Thereafter, the
Next, the
Such an operation is repeated until the
次に、凹部111の仕上げ研削を行う。ここでも、粗研削を行った際の調整工程(処理S4)と同様の調整工程(処理S7)を行い、仕上げ研削する(加工工程、処理S8)。このような作業を24番目の凹部111が仕上げ研削されるまで行う(処理S9)。
その後、このようにして仕上げ研削された凹部111の形状及び表面粗さを測定する(処理S10)。形状精度は、3次元測定機器により測定し、表面精度は表面粗さ測定機器により測定する。
ここで、測定結果と、成形型1の設計寸法とを比較して、その差が所定値以下であるかどうかを判断する(処理S11)。
測定結果と、設計寸法との差が、所定値を超える場合には、再度、仕上げ研削を行う。具体的には、調整工程(処理S7)と仕上げ研削工程(処理S8)とを行う。これを測定値と設計寸法との差が所定値以下となるまで繰り返す。
測定結果と、設計寸法との差が所定値以下である場合には、凹部111により形成されるレンズアレイの小レンズの光学中心(光軸)のずれが所定値以下であるか否かを、凹部111を3次元測定機器で測定することにより(処理S12)、確認する(処理S13)。
そして、光学中心のずれが所定値以下であることが確認されたら(光軸位置の精度が良好であることが確認されたら)、成形型1の凹部111が形成された面(成形面)の表面処理を行う(処理S14)。
光学中心のずれが所定値を超える場合には、再度、仕上げ研削を行い、処理S7〜処理S13を繰り返す。これを光学中心のずれが所定値以下となるまで繰り返す。
Next, finish grinding of the
Thereafter, the shape and surface roughness of the
Here, the measurement result is compared with the design dimension of the
If the difference between the measurement result and the design dimension exceeds a predetermined value, finish grinding is performed again. Specifically, an adjustment process (process S7) and a finish grinding process (process S8) are performed. This is repeated until the difference between the measured value and the design dimension becomes a predetermined value or less.
When the difference between the measurement result and the design dimension is not more than a predetermined value, whether or not the deviation of the optical center (optical axis) of the small lens of the lens array formed by the
When it is confirmed that the deviation of the optical center is equal to or less than a predetermined value (when it is confirmed that the accuracy of the optical axis position is good), the surface of the
When the deviation of the optical center exceeds a predetermined value, finish grinding is performed again, and processing S7 to processing S13 are repeated. This is repeated until the deviation of the optical center becomes a predetermined value or less.
最後に、このようにして製造された成形型1の検査を行う。
成形型1と、レンズアレイの平面側を構成する型とを対向配置して、金型を組み立てる(処理S15)。成形型1と、型との間にレンズアレイの原料となる硝子板(硝材)を配置して、プレス成形する(処理S16)。
次に、このようにして製造されたレンズアレイ8の小レンズ81の光学中心の位置精度を確認する。小レンズ81の光学中心のずれが所定の値以下であること、例えば、0.01mm以下、好ましくは5μm以下であることが確認されたら(処理S17)、成形型1の製造が完了する。
Finally, the
The
Next, the positional accuracy of the optical center of the
[レンズアレイの製造方法]
以上のようにして製造された成形型1を使用し、次のようにしてレンズアレイ8を製造する。図12〜図15を参照して説明する。
まず、成形型1をはめ込んだ下型51と、この下型51に対向配置される上型52とを用意する。
下型51は、平面略矩形形状の凹部511が形成された型枠51Aと、複数の成形型1とを備える。
型枠51Aの凹部511には、複数個の成形型1が設置される。例えば、本実施形態では、凹部511に4つの成形型1が設置される。
上型52は、下型51側の面が平面となっている。
次に、図13(A)に示すように、下型51と上型52とを離間配置し、この下型51と上型52との間に板状の一枚の硝子板(硝材)6を設置する。この硝材6は、レンズアレイ8の原料となるものである。
そして、図13(B)に示すように、下型51と上型52とで硝材6をプレスして熱成形する。その後、下型51と上型52とを離間して、図13(C)に示すように、成形体7を取り出す。
成形体7は、図14に示すように、4つのレンズアレイ8が一体的に形成されたものとなっている。この成形体7の各レンズアレイ8には、マーク112に対応したマーク82が転写されている。このような成形体7をダイシングすることで、レンズアレイ8を得ることができる。
レンズアレイ8のマーク82から切断線までの距離を予め把握しておくことで、ダイシングの際に、マーク82に基づいて切断線を検出することができる。例えば、ダイシングの際に、成形体7のマーク82をCCD等の撮像手段で検出し、このマーク82を結んだ線を切断線とし、ダイシングすることができるのである。
以上の工程により、図15に示すレンズアレイ8を得ることができる。
[Lens Array Manufacturing Method]
Using the
First, a
The
A plurality of
The
Next, as shown in FIG. 13A, the
Then, as shown in FIG. 13B, the
As shown in FIG. 14, the molded
By knowing in advance the distance from the
Through the above steps, the
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
(1)母材10に凹部111の配列方向を示すマーク112が形成されており、加工工程では、前記母材10を治具4のステージ42,43に取り付けて、マーク112と、治具4のステージ42,43の移動方向とのずれを検出し、この検出結果に基づいて、回転ステージ44を回転駆動して、母材10を回転し、母材10の凹部111の設計上の配列方向と治具のステージ42,43の移動方向とを略一致させているので、母材10に形成される凹部111の配列方向を所望の方向とすることができる。
本実施形態では、成形品がレンズアレイを製造するための成形型1であるため、成形型1の外周部に対し、所望の方向に凹部111が配列した成形型1を得ることができる。
この成形型1を用いてレンズアレイ8を製造すれば、小レンズ81の配列方向がレンズアレイ8の外周部に対し所望の方向となるので、このようなレンズアレイ8を光学機器に搭載した際に、小レンズ81の配列方向のずれによる明るさの低下を引き起こすことがない。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A
In the present embodiment, since the molded product is the molding die 1 for manufacturing the lens array, the molding die 1 in which the
When the
(2)本実施形態では、レンズアレイ8を製造する際に、複数の成形型1を、下型51の型枠51Aの凹部511にはめ込み、一枚の硝材6から複数のレンズアレイ8を得ている。そのため、レンズアレイをひとつずつ成形する場合に比べ、製造効率を高めることができる。
(3)さらに、本実施形態では、複数枚のレンズアレイ8が一体的に成形された成形体7をダイシングする際にマーク82を基準にして切断線を検出できるので、正確にダイシングすることが可能となる。
(2) In the present embodiment, when manufacturing the
(3) Further, in the present embodiment, since the cutting line can be detected on the basis of the
(4)母材10の表面のレンズアレイ8の小レンズ81の光学中心に対応する位置のうち何れか一つである基準位置P0と、他の小レンズ81の光学中心に対応する位置との距離に応じた調整スペーサ461を用意し、基準位置P0と、保持部31の回転軸312とを一致させた後、調整スペーサ461を介してXステージ43と位置決め部45X、及び/又は、Yステージ42と位置決め部45Yとを当接させているため、保持部31の回転軸312と、母材10の表面のレンズアレイ8の小レンズ81の光学中心に対応する位置とを正確に一致させることができる。
このように、調整スペーサ461をXステージ43と位置決め部45X、及び/又は、Yステージ42と位置決め部45Yとの間に挟むだけで、保持部31の回転軸312と、母材10の表面のレンズアレイ8の小レンズ81の光学中心に対応する位置とを一致させることができ、ステージ42,43の位置決めを迅速、かつ容易に行うことができる。
また、このように、ステージ42,43の位置決めを迅速に行うことができるので、成形型の製造時間を短縮することができる。
さらに、保持部31の回転軸312と、母材10の表面のレンズアレイ8の小レンズ81の光学中心に対応する位置とを正確に一致させることができるので、本実施形態の製造方法で製造された成形型1により成形されるレンズアレイ8の小レンズ81の光軸の位置精度を高くすることができる。
(4) A reference position P0 that is one of positions corresponding to the optical center of the
In this manner, the adjustment spacer 461 is simply sandwiched between the
In addition, since the
Furthermore, since the
(5)本実施形態では、原点出しスペーサ462は、母材10の外形中心位置P1と、基準位置P0間の距離に応じたものであるため、原点出しスペーサ462を、位置決め部45X,45Yと、ステージ42,43との間に挿入し、保持部31の回転軸312と、母材10の外形中心位置P1とをあわせることにより、原点出しスペーサ462を挟まない状態において、母材10の基準位置P0と保持部31の回転軸312とが一致することとなる。
このような本実施形態では、原点出し工程において、母材10の外形中心位置P1と保持部31の回転軸312とを一致させており、母材10が保持部31に対し、バランスよく取り付けられることとなるため、原点出しを容易に行うことができる。
また、原点出し工程では、ステージ42,43は、原点出しスペーサ462(462X,462Y)の幅寸法の分だけ、初期状態から摺動した状態となっている。X軸方向原点出しスペーサ462Xの幅寸法T0Xは、調整スペーサ461XのNo.1スペーサの幅寸法とNo.2スペーサの幅寸法との略中間の幅寸法であり、Y軸方向原点出しスペーサ462Yの幅寸法T0yは、調整スペーサ461YのNo.6スペーサの幅寸法と、No.7スペーサの幅寸法との略中間の幅寸法である。すなわち、原点出し工程では、各ステージ42,43は、最大に摺動した状態ではないので、保持部31を回転させても、各ステージ42,43のバランスが崩れにくく、原点出しを容易に行うことができる。
(5)ステージ42,43は、初期状態から一方向側にのみ摺動し、一方向と反対の他方向側に付勢されている。母材10の基準位置P0は、レンズアレイ8の小レンズ81の光学中心に対応する位置のうち、付勢方向最後端に位置する部分であるため、調整工程では、ステージ42,43と、このステージ42,43に付勢方向と対向する方向から当接する位置決め部45X,45Yとの間に、順次、調整スペーサ461をはめ、ステージ42,43を付勢方向と反対方向に駆動するだけでよいので、ステージ42,43の位置決め作業を容易化することができる。
(5) In the present embodiment, the origin search spacer 462 corresponds to the distance between the outer shape center position P1 of the
In such an embodiment, in the origin finding process, the outer shape center position P1 of the
Further, in the origin setting process, the
(5) The
(6)本実施形態では、位置決め部45X,45Yをマイクロメータヘッドとしている。従って、原点出し工程において、ステージ42,43と、位置決め部45X,45Yとの間に、原点出しスペーサ462を挟み、母材10の外形中心位置P1と、保持部31の回転軸312とを一致させる際に、位置決め部45X,45Yのスピンドル415の先端を進退させることができるので、母材10の外形中心位置P1と、保持部31の回転軸312とを容易に一致させることができる。
(7)位置決め部45X,45Yのスピンドル451の先端を進退させて、ステージ42,43を摺動させ、保持部31の回転軸312と、母材10の表面のレンズアレイ8の小レンズ81の光学中心に対応する位置とを一致させる方法も考えられるが、この場合には、スピンドル451は、基準位置P0から最も離れた小レンズ81の光学中心に対応する位置までの長さ寸法を有するものでなければならない。
これに対し、本実施形態では、ステージ42,43と、位置決め部45X,45Yとの間に、調整スペーサ461、原点出しスペーサ462を挟む構成としているので、スピンドル451を、基準位置P0から最も離れた小レンズ81の光学中心に対応する位置までの長さ寸法を有するものとする必要がない。従って、スピンドル451の先端を進退させて、ステージ42,43を摺動させる場合に比べ、スピンドル451の長さ寸法が短くて済むため、治具4の軽量化を図ることができる。
(6) In this embodiment, the
(7) The tips of the
On the other hand, in this embodiment, since the adjustment spacer 461 and the origination spacer 462 are sandwiched between the
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、母材10に凹部111の配列方向を示す十字形状のマーク112を形成したが、これに限らず、例えば、図16に示すように、凹部111の配列方向に沿った直線状の一対のマーク112’を形成してもよい。
また、前記実施形態では、十字形状のマーク112は、凹状に窪んだものであったが、これに限らず、凸状のものであってもよい。また、マークを凹状、凸状の立体的な形状とせずに、例えば、印刷等で形成した平面的なものとしてもよい。
さらに、前記実施形態では、Yステージ42、Xステージ43の傾きを調整する際に、Yステージ42、Xステージ43の側面にダイアルゲージを接触させ、ダイアルゲージをX軸方向に動かし、目盛りの変動を計測し、ダイアルゲージを移動させた距離と、目盛りの変動とから傾きを算出し、この傾きが所定値以上の場合にYステージ42、Xステージ43の傾きを調整したが、Yステージ42、Xステージ43の傾きの調整方法は、これに限られるものではない。例えば、図17に示すように、Xステージ43の回転ステージ44がとりつけられた面にXステージ43,Yステージ42の移動方向を示すマーク442Bを形成しておき、このマーク442Bの示す方向と、鉛直方向、水平方向とのずれを検出し、この検出結果に基づいて、保持部31を回転駆動して、Xステージ43の移動方向及び水平方向とを略一致させ、Yステージ42の移動方向と鉛直方向とを略一致させてもよい。このようにすることで、Xステージ43に形成されたマーク442Bに基づいてXステージ43,Yステージ42の移動方向をそれぞれ、水平方向、鉛直方向に設定しているので、ステージ42,43の傾きの調整を容易に行うことができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the embodiment, the
Moreover, in the said embodiment, although the
Furthermore, in the embodiment, when adjusting the tilt of the
また、前記実施形態では、Xステージ43、Yステージ42に形成された当接部43B,42Cをブロックとし、位置決め部45X,45Yをマイクロメータヘッドとしたが、これに限らず、例えば、当接部をマイクロメータヘッドとし、位置決め部をブロックとしてもよい。さらに、位置決め部及び当接部の双方をブロックで構成してもよい。
前記実施形態では、母材10の外形中心位置P1と、母材10表面のレンズアレイ8の小レンズ81の光学中心に対応する位置とが異なっていたが、これに限らず、母材の外形中心位置と、母材の表面のレンズアレイの小レンズの光学中心に対応する位置のうちの何れか一つとが一致していてもよい。このような場合には、原点出しスペーサが調整スペーサを兼ねることとなり、スペーサの数を低減させることができる。
In the embodiment, the
In the embodiment, the outer shape center position P1 of the
また、前記実施形態では、原点出し工程では、母材10の外形中心位置P1と、母材10の基準位置P0との距離に応じた原点出しスペーサ462を用意し、原点出し工程では、原点出しスペーサ462を、位置決め部45X,45Yとステージ42,43とで挟持し、保持部31の回転軸312と、母材10の外形中心位置P1とをあわせることにより、母材10の基準位置P0と、保持部31の回転軸312とを一致させていたが、これに限らず、母材10の基準位置P0と保持部31の回転軸312とを直接一致させてもよい。このようにすることで、原点出しスペーサが不要となり、部材点数の削減を図ることができる。
Further, in the above-described embodiment, in the origin finding process, an origin finding spacer 462 corresponding to the distance between the outer shape center position P1 of the
さらに、前記実施形態では、ステージは、初期状態から一方向側にのみ摺動可能となっていたが、これに限らず、他方向側にも摺動するようなものであってもよい。このような場合には、母材の基準位置を、マトリクス状に配置されたレンズアレイの小レンズの光学中心に対応する位置のうち、配列の端の位置ではなく、配列の中央等とすることができる。
また、前記実施形態では、レンズアレイ8は、小レンズ81が6行×4列に配置されていたが、これに限られず、配列は任意である。例えば、6行×1列、4列×6行等であってもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the stage is slidable only in one direction from the initial state, but is not limited thereto, and may be slid in the other direction. In such a case, the reference position of the base material is not the position of the end of the array but the center of the array among the positions corresponding to the optical centers of the small lenses of the lens array arranged in a matrix. Can do.
In the above-described embodiment, the
さらに、前記実施形態では、治具4のステージ42,43を移動させる際に、調整スペーサ461を使用して、ステージ42,43を移動させていたが、調整スペーサ461を使用せずに、ステージ42,43を所定距離移動させてもよい。例えば、位置決め部45X,45Yのスピンドル451の先端を進退させて、ステージ42,43を摺動させ、保持部31の回転軸312と、母材10の表面のレンズアレイ8の小レンズ81の光学中心に対応する位置とを一致させてもよい。
また、前記実施形態では、凹部111が形成された成形型1を製造したが、これに限らず、凸部が形成された成形型を製造してもよい。また、本発明で製造する成形品は、成形型1には限られず、凹部又は凸部がマトリクス状に配列したものであればよく、例えば、光学部品等であってもよい。
Further, in the embodiment, when the
Moreover, in the said embodiment, although the shaping | molding die 1 in which the recessed
本発明は、レンズアレイの製造に使用する成形型に利用することができる。 The present invention can be used for a mold used for manufacturing a lens array.
1…成形型、3…加工機、4…治具、6…硝材(原料)、7…成形体、8…レンズアレイ、10…母材、11…成形面(表面)、31…保持部、32…加工部、42…Yステージ、44…回転ステージ、45Y…位置決め部、45X…位置決め部、46…スペーサ、51…下型、52…上型、81…小レンズ、82…マーク、111…凹部、112…マーク、461…調整スペーサ、461X…調整スペーサ、461Y…調整スペーサ、462…スペーサ、462X…スペーサ、462Y…スペーサ、P0…基準位置、P1…外形中心位置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記成形品の母材表面に、前記凹部又は凸部の配列方向を示すマークを形成するマーク形成工程と、
加工機を使用し、成形品の母材表面に前記凹部又は凸部を加工する加工工程とを備え、
前記加工機は、前記母材を回転可能に保持する保持部と、保持部に保持された母材表面に切削又は研削によって凹部又は凸部を形成する加工部とを備え、
前記母材は、前記保持部に対し、治具を介して取り付けられ、この治具は、前記凹部又は凸部の配列方向に沿って母材を移動させるステージと、このステージ上に設けられた回転ステージとを有しており、
前記加工工程の前段で、前記母材を治具に取り付けて、前記マーク形成工程で形成されたマークの示す方向と、治具のステージの移動方向とのずれを検出し、
この検出結果に基づいて、回転ステージを駆動し、母材を回転させて、母材の凹部又は凸部の配列方向と治具のステージの移動方向とを略一致させる母材移動方向調整工程を実施することを特徴とする成形品の製造方法。 A method for producing a molded article in which a plurality of concave portions or convex portions are arranged in a matrix on the surface,
A mark forming step of forming a mark indicating the arrangement direction of the concave portion or the convex portion on the surface of the base material of the molded article;
Using a processing machine, and processing the recess or projection on the surface of the base material of the molded product,
The processing machine includes a holding unit that rotatably holds the base material, and a processing unit that forms a concave or convex portion by cutting or grinding on the surface of the base material held by the holding unit,
The base material is attached to the holding portion via a jig, and the jig is provided on the stage and a stage for moving the base material along the arrangement direction of the concave portion or the convex portion. A rotating stage,
At the preceding stage of the processing step, the base material is attached to a jig, and a deviation between the direction indicated by the mark formed in the mark forming step and the moving direction of the stage of the jig is detected,
Based on the detection result, a base material moving direction adjustment step is performed in which the rotating stage is driven, the base material is rotated, and the arrangement direction of the concave or convex portions of the base material and the moving direction of the jig stage are substantially matched. The manufacturing method of the molded article characterized by implementing.
前記治具のステージには、ステージの移動方向を示すマークが形成されており、
前記母材移動方向調整工程の前段では、前記治具を加工機の保持部に取り付け、前記ステージに形成されたマークの示す方向と、鉛直方向及び/又は水平方向とのずれを検出し、この検出結果に基づいて、ステージの移動方向と、鉛直方向及び/又は水平方向とを略一致させることを特徴とする成形品の製造方法。 In the manufacturing method of the molded article according to claim 1,
A mark indicating the moving direction of the stage is formed on the stage of the jig,
In the previous stage of the base material moving direction adjustment step, the jig is attached to a holding part of a processing machine, and a deviation between a direction indicated by a mark formed on the stage and a vertical direction and / or a horizontal direction is detected. A method of manufacturing a molded product, characterized in that, based on the detection result, the moving direction of the stage substantially matches the vertical direction and / or the horizontal direction.
前記治具は、前記加工機の保持部に固定される基部と、この基部上に摺動自在に設けられた前記ステージと、このステージに当接し、ステージの位置決めを行なう位置決め部とを備え、
前記母材移動方向調整工程と、前記加工工程との間で、
前記母材の表面の前記凹部又は凸部の中心に対応する位置のうち、何れか一つを基準位置とし、この基準位置と保持部の回転軸とを一致させる原点出し工程と、
前記母材の基準位置と、他の凹部又は凸部の中心に対応する位置との距離に応じた調整スペーサを用意し、ステージを摺動させ、前記調整スペーサを介して前記位置決め部を前記ステージに当接させることにより、保持部の回転軸と母材表面の凹部又は凸部の中心とを合わせる調整工程とを実施することを特徴とする成形品の製造方法。 In the manufacturing method of the molded article according to claim 1 or 2,
The jig includes a base fixed to the holding unit of the processing machine, the stage slidably provided on the base, and a positioning unit that contacts the stage and positions the stage.
Between the base material moving direction adjustment step and the processing step,
An origin finding step in which any one of the positions corresponding to the center of the concave portion or the convex portion on the surface of the base material is set as a reference position, and the reference position and the rotation axis of the holding portion coincide with each other.
An adjustment spacer is prepared according to the distance between the reference position of the base material and the position corresponding to the center of another concave or convex portion, a stage is slid, and the positioning portion is moved to the stage via the adjustment spacer. A method of manufacturing a molded article, comprising: performing an adjustment step of aligning the rotation axis of the holding portion with the center of the concave portion or convex portion of the surface of the base material by contacting with the base material.
請求項1から3の何れかに記載の成形品の製造方法により製造されたことを特徴とする成形型。 The molded product is a molding die for molding a lens array, and a molding die in which concave portions or convex portions corresponding to small lenses arranged in a matrix shape of the lens array are formed on the molding surface,
A molding die manufactured by the method for manufacturing a molded product according to any one of claims 1 to 3.
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JP2009050929A (en) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Ricoh Co Ltd | Molding die of optical element, working method of the molding die, the optical element, optical device, light scanning device, image display device and optical pickup device |
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