JP2012113071A5 - 光学部材の製造方法及び製造装置、並びに光学部材 - Google Patents

Description

本発明は、光学デバイスに設けられ、マクロ表面形状の上に微細な凹凸が形成される光学部材の製造方法及び製造装置、並びに光学部材に関するものである。

上記目的を達成するための本発明の光学部材の製造方法は、マクロ表面形状および前記マクロ表面形状上の微細表面形状を光学部材の表面に形成することで微細表面形状を有する光学部材を製造する方法であって、光透過領域および遮蔽領域が形成されたマクロ表面形状金型上に光透過基材を載置する工程と、前記光透過基材上に光硬化樹脂を配置する工程と、微細な凹凸が形成された微細表面形状金型と前記マクロ表面形状金型とで、前記光透過基材および前記光硬化樹脂を挟み込む工程と、前記微細表面形状金型と前記マクロ表面形状金型とで前記光透過基材および前記光硬化樹脂を加圧して前記光硬化樹脂に微細表面形状を形成した後に、前記光透過領域を通して前記光硬化樹脂に光を照射して前記マクロ表面形状を形成する工程と、を行うことにより光学部材を製造することを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明の光学部材の製造装置は、マクロ表面形状および前記マクロ表面形状上の微細表面形状を光学部材に形成する光学部材の製造装置であって、微細な凹凸が形成された微細表面形状金型と、光透過領域および遮蔽領域が形成されると共に光透過基材が載置されるマクロ表面形状金型と、前記微細表面形状金型と前記マクロ表面形状金型とで前記光透過基材および前記光透過基材上の光硬化樹脂を加圧する加圧装置と、前記光透過領域を通して前記光硬化樹脂に光を照射する光源とを備えたことを特徴とする。

なお、本実施の形態１で得られる光学部材は、微細表面形状の形成後にマクロ表面形状が形成されるものである。そのため、図２（ｆ）で示す様に、本実施の形態１の光学部材の微細表面形状は、マクロ表面形状（うねった光硬化樹脂２）の表面に対し、法線方向に突出するように形成することができる。すなわち、本実施の形態１の光学部材は、マクロ表面形状に対し幾何光学的に有意な方向に微細表面形状が形成できる。そのため、様々な方向に突出した微細表面形状を形成できる。よって、どのような方向から光が入射しても、いずれかの微細表面形状に平行に入射されることになり、一定方向に微細表面形状が形成された場合に比べて、光の散乱をより効果的に防止することができる。さらに、法線方向と平行な方向に微細表面形状を形成した場合は、離型の困難性を解消することもできる。

本発明は、光学デバイスに設けられ、マクロ表面形状の上に微細な凹凸が形成される光学部材の製造方法及び製造装置、それに用いる金型並びに光学部材等に有用である。

Claims (12)

1. マクロ表面形状および前記マクロ表面形状上の微細表面形状を光学部材の表面に形成することで微細表面形状を有する光学部材を製造する方法であって、
   光透過領域および遮蔽領域が形成されたマクロ表面形状金型上に光透過基材を載置する工程と、
   前記光透過基材上に光硬化樹脂を配置する工程と、
   微細な凹凸が形成された微細表面形状金型と前記マクロ表面形状金型とで、前記光透過基材および前記光硬化樹脂を挟み込む工程と、
   前記微細表面形状金型と前記マクロ表面形状金型とで前記光透過基材および前記光硬化樹脂を加圧して前記光硬化樹脂に微細表面形状を形成した後に、前記光透過領域を通して前記光硬化樹脂に光を照射して前記マクロ表面形状を形成する工程と、を行うことにより光学部材を製造すること
   を特徴とする光学部材の製造方法。
2. 前記光透過領域が孔であること
   を特徴とする請求項１記載の光学部材の製造方法。
3. 前記光透過領域が厚さの異なる金属膜の蒸着によって形成されると共に、前記金属膜の膜厚の差により透過率に差を持たせた領域であること
   を特徴とする請求項１記載の光学部材の製造方法。
4. 前記光硬化樹脂が放射線硬化樹脂であり、前記光が放射線であること
   を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光学部材の製造方法。
5. マクロ表面形状および前記マクロ表面形状上の微細表面形状を光学部材に形成する光学部材の製造装置であって、
   微細な凹凸が形成された微細表面形状金型と、
   光透過領域および遮蔽領域が形成されると共に光透過基材が載置されるマクロ表面形状金型と、
   前記微細表面形状金型と前記マクロ表面形状金型とで前記光透過基材および前記光透過基材上の光硬化樹脂を加圧する加圧装置と、
   前記光透過領域を通して前記光硬化樹脂に光を照射する光源と
   を備えたこと
   を特徴とする光学部材の製造装置。
6. 前記微細表面形状金型が、その側面に前記凹凸が形成された回転可能な円柱形状であり、
   前記マクロ表面形状金型が、前記微細表面形状金型の側面の一部と当接する環状のベルトであり、
   前記微細表面形状金型と前記マクロ表面形状金型が当接する面に前記光透過領域が形成され、
   シート状の前記光硬化樹脂を前記微細表面形状金型と前記マクロ表面形状金型との間に送り込む送り機構を備えること
   を特徴とする請求項５記載の光学部材の製造装置。
7. 前記光透過領域が、孔、金属の蒸着、表面粗さ、段差、屈折率差のいずれかにより、前記光の透過量を制御する機能を持つこと
   を特徴とする請求項５または請求項６記載の光学部材の製造装置。
8. 前記光硬化樹脂が放射線硬化樹脂であり、前記光が放射線であり、前記光源が放射線源であること
   を特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の光学部材の製造装置。
9. マクロ表面形状と、前記マクロ表面形状上の微細表面形状とが形成された光学部材であって、
   前記微細表面形状が前記マクロ表面形状の法線方向に突出した形状であること
   を特徴とする光学部材。
10. 前記微細表面形状が、円錐形状、角錐形状、釣鐘形状、円柱形状、角柱形状もしくは先端に向かって階段状に細くなる形状、不規則な凹凸を複数組み合わせた形状のいずれかであること
    を特徴とする請求項９記載の光学部材。
11. 一つの前記微細表面形状の幅が１０μｍ以下であること
    を特徴とする請求項９記載の光学部材。
12. 一つの前記マクロ表面形状の幅が１０μｍ〜１０ｍｍであること
    を特徴とする請求項１１記載の光学部材。