JP2674079B2 - Original plate for mold making and optical characteristic measuring method using the original plate for mold making - Google Patents

Original plate for mold making and optical characteristic measuring method using the original plate for mold making

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JP2674079B2 JP9766488A JP9766488A JP2674079B2 JP 2674079 B2 JP2674079 B2 JP 2674079B2 JP 9766488 A JP9766488 A JP 9766488A JP 9766488 A JP9766488 A JP 9766488A JP 2674079 B2 JP2674079 B2 JP 2674079B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、レンズや光学的ローパスフィルタ等の光
学素子を透明樹脂基板で形成する際に用いられる金型作
成用原板に関する。また、この発明は、この金型作成用
原板を用いた光学特性の測定方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mold making original plate used for forming an optical element such as a lens or an optical low pass filter with a transparent resin substrate. The present invention also relates to a method for measuring optical characteristics using this original plate for mold making.

〔発明の概要〕[Summary of the Invention]

この発明は、所定の光学特性を有する透明樹脂基板を
形成するための金型作成用原板において、金型作成用原
板を光学特性を測定可能な透明基板で形成することによ
り、許容誤差内にある金型を選別することを容易にした
ものである。
This invention is within the tolerance by forming a mold making original plate for forming a transparent resin substrate having a predetermined optical characteristic by using a transparent substrate capable of measuring optical characteristics. It is easy to select the mold.

また、この発明は、所定の光学特性を有する透明樹脂
基板の光学測定方法において、透明基板を形成するため
の金型作成用原板を光学特性が測定可能な透明基板で成
形し、金型作成用原板の光学特性を測定することによ
り、成形後の透明樹脂基板の光学特性を評価できるよう
にして、許容誤差内にある金型の選別を容易とするとと
もに、製品開発期間を短縮化できるようにしたものであ
る。
Further, the present invention is an optical measuring method for a transparent resin substrate having predetermined optical characteristics, wherein a mold making original plate for forming the transparent substrate is molded with a transparent substrate having optical characteristics which can be used for making a mold. By measuring the optical characteristics of the original plate, it is possible to evaluate the optical characteristics of the transparent resin substrate after molding, making it easy to select molds that are within the allowable error and shortening the product development period. It was done.

また、この発明は、金型作成用原板を撮像装置に取り
付けて光学特性を評価することにより、製品開発期間を
短縮化できるようにしたものである。
Further, according to the present invention, it is possible to shorten the product development period by attaching the mold making original plate to the image pickup device and evaluating the optical characteristics.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ビデオカメラの光学系には、疑似色信号を除去するた
めに、光学的ローパスフィルタが配置されている。生産
性の向上とコストの低下をはかるために、光学的ローパ
スフィルタのようなビデオカメラの光学系に用いられる
素子を、透明樹脂により成形していくことが要望され
る。
An optical low-pass filter is arranged in the optical system of the video camera to remove the pseudo color signal. In order to improve the productivity and reduce the cost, it is desired to mold an element used in an optical system of a video camera, such as an optical low pass filter, with a transparent resin.

光学的ローパスフィルタのような精密光学素子を樹脂
成形するためには、この樹脂成形するための金型を高い
精度で作成しなければならない。このように精密さが要
求される素子を樹脂成形する場合に用いられる金型製造
方法にメッキ転写法がある。
In order to mold a precision optical element such as an optical low-pass filter with a resin, a mold for this resin molding must be made with high accuracy. There is a plating transfer method as a mold manufacturing method used when resin-molding an element which requires precision as described above.

メッキ転写法は、例えば特開昭61−221391号公報に開
示されているように、先ず金型作成用原板を形成し、こ
の金型作成用原板からメッキ転写により金型を作成して
いく方法である。
The plating transfer method is, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-221391, a method in which a mold making original plate is first formed and a mold is made from this mold making original plate by plating transfer. Is.

すなわち、メッキ転写法では、以下のような工程を経
て金型が作成される。
That is, in the plating transfer method, a mold is created through the following steps.

イ、先ず、金型作成用原板が形成される。この金型作成
用原板は、成形すべき素子と同一形状となる。金型作成
用原板としては、シリコンウェハー上に精密パターンを
形成したものが用いられる。
B. First, a mold making master plate is formed. This mold making master plate has the same shape as the element to be molded. As the original plate for forming a mold, one having a precision pattern formed on a silicon wafer is used.

ロ、この金型作成用原板の表面に電極を形成するための
金属膜が形成される。
B. A metal film for forming electrodes is formed on the surface of the original plate for mold making.

ハ、この金属膜が形成された金型作成用原板に金属がメ
ッキされる。
C. Metal is plated on the original plate for mold making on which the metal film is formed.

ニ、金型作成用原板からメッキされた金属が剥離され
る。メッキした金属には、金型作成用原板と対応した形
状が転写されている。
D, the plated metal is peeled off from the mold making original plate. On the plated metal, the shape corresponding to the original plate for mold making is transferred.

ホ、この剥離された金属メッキの外形が加工され、金型
が作成される。
The outer shape of the peeled metal plating is processed to form a mold.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

光学的ローパスフィルタのような精密光学素子では、
波長の短い光を処理するので、金型に要求される精度は
非常に高く、例えば100〜200Å程度の高い精度が要求さ
れる。
Precision optical elements such as optical low-pass filters,
Since light with a short wavelength is processed, the precision required for the mold is very high, for example, a high precision of about 100 to 200Å is required.

メッキ転写法により金型を作成する場合、前述したよ
うに、先ず、成形すべき素子と同一形状の金型作成用原
板が作成される。したがって、光学的ローパスフィルタ
のような精密光学素子を成形するための金型をメッキ転
写法で作成するためには、この金型作成用原板を例えば
100〜200Å程度の高い精度で作成しなければならない。
When a die is produced by the plating transfer method, as described above, first, a die making original plate having the same shape as the element to be formed is made. Therefore, in order to create a mold for molding a precision optical element such as an optical low-pass filter by a plating transfer method, this mold making original plate is
It must be created with a high accuracy of 100 to 200Å.

しかしながら、金型作成用原板をこのような高い精度
で作成することは困難である。したがって、光学的ロー
パスフィルタのような精密光学素子を成形するための金
型をメッキ転写法で作成する場合には、多数の金型を作
成し、その中から、所望の特性の素子を形成できる金型
を選別していく必要がある。
However, it is difficult to manufacture a mold making original plate with such high accuracy. Therefore, when a metal mold for molding a precision optical element such as an optical low-pass filter is formed by the plating transfer method, a large number of metal molds can be formed and an element having a desired characteristic can be formed from them. It is necessary to select molds.

従来のメッキ転写法で光学的ローパスフィルタのよう
な精密光学素子を成形するための金型を作成する場合に
は、作成された多数の金型の中から、所望の特性が得ら
れる素子を成形できる金型を選別していくことが困難で
ある。
When making a mold for molding precision optical elements such as optical low-pass filters by the conventional plating transfer method, from the many molds that have been created, mold the element that gives the desired characteristics. It is difficult to select molds that can be made.

つまり、作成された多数の金型の中から、所望の特性
が得られる素子を形成できる金型を選別するために、そ
の金型の形状や寸法を測定することが考えられる。とこ
ろが、金型に要求される精度は例えば100〜200Å程度の
高い精度であり、このような高い精度で金型を測定する
ことは困難である。
That is, it is conceivable to measure the shape and size of the mold in order to select a mold capable of forming an element having desired characteristics from among a large number of created molds. However, the accuracy required for the mold is high, for example, about 100 to 200Å, and it is difficult to measure the mold with such high accuracy.

したがって、従来のメッキ転写法で光学的ローパスフ
ィルタのような精密光学素子を成形するための金型を作
成する場合には、作成された多数の金型作成用原板から
実際に金型を作成してみて、この作成された金型から素
子を樹脂成形し、樹脂成形された素子を用いて光学特性
の試験を行い、所望の特性が得られる素子を形成できる
金型を選別していかなければならない。
Therefore, when making a mold for molding precision optical elements such as an optical low-pass filter by the conventional plating transfer method, a mold is actually made from a large number of mold making original plates made. Then, it is necessary to resin mold an element from this created mold, test the optical characteristics using the resin molded element, and select a mold that can form an element with desired characteristics. I won't.

上述したように、金型作成用原板からメッキ転写法で
金型を作成するためには、金属膜の形成、金属メッキ、
メッキした金属を金型作成用原板から剥離、外形加工
等、多数の処理工程を経る必要がある。更に、光学的特
性を検査するためには、このできあがった金型を用いて
素子を樹脂成形しなければならない。
As described above, in order to create a mold from the mold making original plate by the plating transfer method, formation of a metal film, metal plating,
It is necessary to go through a number of processing steps such as peeling the plated metal from the original plate for mold making, external processing and the like. Further, in order to inspect the optical characteristics, the element must be resin-molded by using this completed mold.

したがって、この発明の目的は、所望の特性の素子を
形成できる金型を容易に選別できる金型作成用原板を提
供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a master plate for mold making that can easily select a mold capable of forming an element having desired characteristics.

この発明の他の目的は、金型作成用原板の段階で、こ
の金型作成用原板を用いて作成された素子の特性を評価
できる光学特性測定方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an optical characteristic measuring method capable of evaluating the characteristics of an element produced using this mold making original plate at the stage of the mold making original plate.

また、光学的ローパスフィルタのような光学素子を開
発していく場合には、設計、試作、評価を何度か繰り返
していく必要がある。すなわち、光学的ローパスフィル
タのような光学素子の光学特性は、設計された素子を試
作してみて、この試作された素子から所望の特性が得ら
れるかどうかを実際の製品に取り付けて評価しなければ
わからない。
Further, when developing an optical element such as an optical low-pass filter, it is necessary to repeat design, trial manufacture, and evaluation several times. That is, the optical characteristics of an optical element such as an optical low-pass filter should be evaluated by mounting a designed element on a trial basis and mounting it on an actual product to determine whether or not desired characteristics can be obtained from the prototyped element. I don't know.

従来のメッキ転写法により金型作成方法では、上述し
たように、多数の工程を経なければ金型が作成できな
い。したがって、設計された素子を容易に試作できな
い。このため、開発時間が長く必要になるという問題が
ある。
As described above, in the conventional die transfer method using the plating transfer method, the die cannot be created without going through a large number of steps. Therefore, the designed element cannot be easily prototyped. Therefore, there is a problem that the development time is long.

したがって、この発明の更に他の目的は、光学素子の
開発労力の軽減と、開発時間の短縮がはかれる光学特性
測定方法を提供することにある。
Therefore, still another object of the present invention is to provide an optical characteristic measuring method which can reduce labor for developing an optical element and shorten development time.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明は、所定の光学特性を有する透明樹脂基板を
形成するための金型作成用原板において、原板を光学特
性を測定可能な透明基板で形成したことを特徴とする金
型作成用原板である。
The present invention is a mold making original plate for forming a transparent resin substrate having predetermined optical characteristics, characterized in that the original plate is made of a transparent substrate capable of measuring optical characteristics. .

また、この発明は、所定の光学特性を有する透明樹脂
基板の光学測定方法において、透明基板を形成するため
の金型作成用原板を光学特性を測定可能な透明基板で成
形し、金型作成用原板の光学特性を測定することによ
り、透明樹脂基板の光学特性を評価するようにした透明
樹脂基板の光学特性測定方法である。
In addition, the present invention provides an optical measuring method for a transparent resin substrate having predetermined optical characteristics, in which a mold making original plate for forming the transparent substrate is molded with a transparent substrate capable of measuring optical characteristics to make a mold. This is a method for measuring the optical characteristics of a transparent resin substrate, in which the optical characteristics of the transparent resin substrate are evaluated by measuring the optical characteristics of the original plate.

この特性評価は、金型作成用原板を撮像装置に取り付
けて行う。
This characteristic evaluation is performed by mounting the mold making master plate on the imaging device.

〔作用〕[Action]

金型作成用原板が透明樹脂基板から成形される。この
ため、金型作成用原板の段階で樹脂成形品の光学特性を
評価でき、複数の金型から許容誤差内にある金型を金型
作成用原板の段階で容易に選別することができる。ま
た、金型作成用原板を実際の製品と同じように撮像装置
に取りつけて光学特性を評価することができ、製品開発
が短縮化できる。
A mold making original plate is molded from a transparent resin substrate. Therefore, the optical characteristics of the resin molded product can be evaluated at the stage of the mold making original plate, and the molds within the tolerance can be easily selected from the plurality of molds at the stage of the mold making original plate. In addition, the original plate for mold making can be attached to the image pickup device in the same manner as an actual product to evaluate the optical characteristics, and the product development can be shortened.

〔実施例〕〔Example〕

この発明の実施例について以下の順序に従って説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described in the following order.

a.光学的ローパスフィルタの構成 b.金型作成用原板の作成方法 c.金型の作成方法 d.金型作成用原板の選別 e.応用例 a.光学的ローパスフィルタの構成 この発明は、例えば光学的ローパスフィルタのような
ビデオカメラの光学系の素子を成形するための金型を作
成する場合に適用できる。光学的ローパスフィルタは、
白黒の被写体像に何らかの色がついてしまうのを防止す
るために設けられるものである。
Optical low-pass filter configuration b. Mold making master plate c. Mold making method d. Mold making master plate selection e. Application examples a. Optical low-pass filter structure For example, it can be applied in the case of making a mold for molding an element of an optical system of a video camera such as an optical low pass filter. The optical low pass filter is
It is provided in order to prevent the black-and-white subject image from being colored.

第1図は、位相ノイズ型光学的ローパスフィルタの一
例である。このような光学的ローパスフィルタを樹脂成
形する場合の実施例について説明する。この光学的ロー
パスフィルタの直径φは例えば20mm、厚みtbaseは例え
ば1mmである。この位相ノイズ型光学的ローパスフィル
タには、第2図にその断面を拡大して示すように、ピッ
チp、幅a、高さtのストライプ状のパターンPtが複数
本形成されている。ピッチpは例えば0.657mm、幅aは
例えば0.225mm、高さtは例えば3200Åである。この位
相ノイズ型光学的ローパスフィルタのMTF(Modulation
Transfer Function)は、以下のように表される。
FIG. 1 is an example of a phase noise type optical low pass filter. An example of molding such an optical low-pass filter with resin will be described. The diameter φ of this optical low-pass filter is, for example, 20 mm, and the thickness t base is, for example, 1 mm. In this phase noise type optical low-pass filter, a plurality of stripe-shaped patterns P t having a pitch p, a width a and a height t are formed, as shown in the enlarged cross section of FIG. The pitch p is, for example, 0.657 mm, the width a is, for example, 0.225 mm, and the height t is, for example, 3200Å. This phase noise type optical low-pass filter has MTF (Modulation
Transfer Function) is expressed as follows.

0≦r≦rc rc=a/λR のときには、 rc≦r≦2rcのときには、 2rc≦r≦3rcのときには、 r:空間周波数 R:瞳面から像面までの距離 λ:光の波長 n:材料の屈折率 p:パターンのピッチ a:パターンの幅 t:パターンの高さ となる。When 0 ≦ r ≦ r c r c = a / λR, When r c ≦ r ≦ 2r c , When 2r c ≤r≤3r c , r: spatial frequency R: distance from pupil plane to image plane λ: wavelength of light n: refractive index of material p: pitch of pattern a: width of pattern t: height of pattern.

上式からわかるように、この位相ノイズ型光学的ロー
パスフィルタの光学特性は、パターンPtの形状と、その
屈折率により決まってくる。
As can be seen from the above equation, the optical characteristics of this phase noise type optical low-pass filter are determined by the shape of the pattern P t and its refractive index.

b.金型作成用原板の作成方法 第1図に示すような位相ノイズ型光学的ローパスフィ
ルタを樹脂成形するための金型を作成する場合の金型作
成用原板を作成するための実施例について説明する。
b. Method for making a master plate for making a mold About an example for making a master plate for making a mold when making a mold for resin molding a phase noise type optical low-pass filter as shown in FIG. explain.

第1の実施例では、このような位相ノイズ型光学的ロ
ーパスフィルタを樹脂成形するための金型作成用原板21
が以下のような工程を経て作成される。
In the first embodiment, a mold making original plate 21 for resin-molding such a phase noise type optical low-pass filter is used.
Is created through the following steps.

第1の実施例では、金型作成用原板21を作成するため
の基板として透明ガラス(例えばBK7)が用いられる。
第3図に示すように、この透明ガラス基板1上に、マス
ク2が装着される。このマスク2には、第2図に示した
ストライプ状のパターンPtに対応したパターンが形成さ
れている。
In the first embodiment, transparent glass (for example, BK7) is used as a substrate for forming the mold making master plate 21.
As shown in FIG. 3, the mask 2 is mounted on the transparent glass substrate 1. A pattern corresponding to the striped pattern P t shown in FIG. 2 is formed on the mask 2.

このように透明ガラス基板1上にマスク2が装着され
た状態で、透明な蒸着物質3が真空蒸着される。透明な
蒸着物質としては、例えばMgF2、SiO2を用いることがで
きる。なお、MgF2の屈折率は(n=1.38)であり、SiO2
の屈折率は(n=1.46)である。
In this way, with the mask 2 mounted on the transparent glass substrate 1, the transparent deposition material 3 is vacuum deposited. As the transparent vapor deposition material, for example, MgF 2 or SiO 2 can be used. The refractive index of MgF 2 is (n = 1.38), SiO 2
Has a refractive index of (n = 1.46).

この透明な蒸着物質3が透明ガラス基板1上に蒸着さ
れることにより、第4図に示すように、ストライプ状の
パターンPtと同一形状のパターンプPt′が透明ガラス基
板1上に形成される。
By this transparent deposition material 3 is deposited on the transparent glass substrate 1, as shown in FIG. 4, Patanpu P t of the stripe pattern P t the same shape 'is formed on a transparent glass substrate 1 It

第2の実施例では、このような位相ノイズ型光学的ロ
ーパスフィルタを樹脂成形するための金型作成用原板21
が以下のような工程を経て作成される。
In the second embodiment, a mold making original plate 21 for resin-molding such a phase noise type optical low-pass filter is used.
Is created through the following steps.

第2の実施例では、金型作成用原板21を作成するため
の基板として透明ガラス(例えばFK5)が用いられる。
第5図に示すように、この透明ガラス基板11上に、マス
ク12が装着される。マスク12には、第2図に示したスト
ライプ状のパターンPtに対応したパターンが形成されて
いる。なお、FK5のガラスの屈折率は(n=1.49)であ
る。
In the second embodiment, transparent glass (for example, FK5) is used as a substrate for forming the mold making master plate 21.
As shown in FIG. 5, a mask 12 is mounted on this transparent glass substrate 11. A pattern corresponding to the stripe-shaped pattern P t shown in FIG. 2 is formed on the mask 12. The refractive index of the glass of FK5 is (n = 1.49).

このように透明ガラス基板11上にマスク12が装着され
た状態で、透明ガラス基板11がエッチングされる。これ
により、マスク12のない部分が除去され、第6図に示す
ように、透明ガラス基板11上にストライプ状のパターン
Ptと同一形状のパターンPt′が形成される。
In this way, the transparent glass substrate 11 is etched with the mask 12 mounted on the transparent glass substrate 11. As a result, the portion without the mask 12 is removed, and as shown in FIG. 6, a striped pattern is formed on the transparent glass substrate 11.
P t the same shape of the pattern P t 'is formed.

c.金型の作成方法 上述のようにして作成された金型作成用原板21から、
以下のようにして金型が作成される。
c. Mold making method From the mold making original plate 21 made as described above,
A mold is created as follows.

第7図に示すように、上述のようにして作成された金
型作成用原板21上に、金型金属と離型性の良い金属(例
えばMoSi2+Mo)からなる金属膜22が電極としてスパッ
タリングされる。この金属膜22は、非常に薄膜である。
この金型作成用原板21は、成形すべき光学的ローパスフ
ィルタの樹脂成形品25と同一形状である。
As shown in FIG. 7, a metal film 22 made of a metal having a good mold releasability (for example, MoSi 2 + Mo) is used as an electrode on the original plate 21 for making a mold prepared as described above as an electrode. To be done. The metal film 22 is a very thin film.
The original plate 21 for mold making has the same shape as the resin molded product 25 of the optical low-pass filter to be molded.

金属膜22がスパッタリングされた金型作成用原板21
に、第8図に示すように、金型用金属23がメッキされ
る。メッキされる金型用金属23としては、例えばニッケ
ルが用いられる。
A master plate 21 for forming a mold, on which a metal film 22 is sputtered
Then, as shown in FIG. 8, a die metal 23 is plated. Nickel, for example, is used as the die metal 23 to be plated.

メッキされた金型用金属23が金型作成用原板21から剥
離される。
The plated metal 23 for the mold is separated from the master plate 21 for mold making.

このメッキ転写された金型用金属23の外形が整えられ
ることにより、第9図に示すように、金型24が形成され
る。
By adjusting the outer shape of the metal 23 for the metal transferred by plating, the metal mold 24 is formed as shown in FIG.

この金型24を用いて、光学的ローパスフィルタの樹脂
成形品25が成形される。この位相ノイズ型光学的ローパ
スフィルタを樹脂成形する場合に用いられる樹脂の材質
は、例えばPMMA(ポリメチルメタクリレート)であり、
この材質の屈折率nは、1.49である。
By using this mold 24, a resin molded product 25 of an optical low pass filter is molded. The resin material used when molding the phase noise type optical low-pass filter is, for example, PMMA (polymethylmethacrylate),
The refractive index n of this material is 1.49.

d.金型作成用原板の選別 上述のように、この実施例では、樹脂成形品25を形成
する金型24を形成するための金型作成用原板21が透明な
素子により形成される。すなわち、第3図及び第4図に
示す第1の実施例においては、例えばBK7のガラスから
なる透明ガラス基板1上に、例えばMgF2、SiO2からなる
透明な蒸着物質でストライプ状のパターンプPt′を形成
して金型作成用原板21が構成される。第5図及び第6図
に示す第2の実施例においては、例えばFK5のガラスか
らなる透明ガラス基板11に、エッチングによりストライ
プ状のパターンPt′を形成して金型作成用基板21が構成
される。
d. Selection of Mold Making Master Plate As described above, in this embodiment, the mold making master plate 21 for forming the mold 24 for forming the resin molded product 25 is formed of a transparent element. That is, in the first embodiment shown in FIGS. 3 and 4, a stripe-shaped pattern P is formed on the transparent glass substrate 1 made of, for example, BK7 glass by a transparent vapor deposition material made of, for example, MgF 2 or SiO 2. A master plate 21 for forming a mold is formed by forming t ′. In the second embodiment shown in FIGS. 5 and 6, for example, a die forming substrate 21 is formed by forming a stripe pattern P t ′ on a transparent glass substrate 11 made of FK5 glass by etching. To be done.

このように、透明な素子により形成される金型作成用
基板21を用いると、金型作成用基板21の状態で、この金
型作成用原板21から作成した金型24で光学素子を樹脂成
形したとき、この樹脂成形品25から所望の特性が得られ
るかどうかが判断できる。このため、金型24の選別が金
型作成用原板21の状態で行え、所望の光学特性が得られ
る金型24の選別が容易になる。
As described above, when the mold making substrate 21 formed of the transparent element is used, the optical element is resin-molded with the mold 24 made from the mold making original plate 21 in the state of the mold making substrate 21. At this time, it can be judged whether or not desired characteristics can be obtained from the resin molded product 25. Therefore, the molds 24 can be selected in the state of the mold making original plate 21, and the molds 24 having desired optical characteristics can be easily selected.

このことについて説明する。前述の式〜式に示し
たように、光学系の特性は、形状と屈折率により決ま
る。なお、第1図に示すような光学的ローパスフィルタ
ーを形成する場合には、式〜式に示したように、ス
トライプ状のパターンPtの部分の形状及び屈折率により
光学特性が決まる。金型作成用原板21と樹脂成形品25と
は同一形状になることから、金型作成用原板21に形成さ
れるパターンPt′の屈折率と、成形後の樹脂成形品25の
パターンPtの屈折率とが同一であれば、金型作成用原板
21の光学特性と、この金型作成用原板21から作成された
金型24から成形された樹脂成形品25とは、等しい光学特
性を持つことになる。
This will be described. As shown in the above equations to equations, the characteristics of the optical system are determined by the shape and the refractive index. When forming an optical low-pass filter as shown in FIG. 1, the optical characteristics are determined by the shape and refractive index of the stripe-shaped pattern P t , as shown in equations (1) to (3). From becoming the same shape as the mold create master plate 21 and the resin molded product 25, and the refractive index of the pattern P t 'that is formed in the mold create original plate 21, the pattern of the resin molded product 25 after molding P t If the refractive index of
The optical characteristics of 21 and the resin molded product 25 molded from the mold 24 made from the mold making base plate 21 have the same optical characteristics.

第1の実施例では、MgF2或いはSiO2が蒸着されてパタ
ーンPt′が形成される。MgF2の屈折率(n=1.38)は、
PMMA樹脂の屈折率(n=1.49)とは相違している。SiO2
の屈折率(n=1.46)は、PMMA樹脂の屈折率(n=1.4
9)と近接しているが、完全に一致していない。したが
って、この場合には、金型作成用原板21と形成された樹
脂成形品25の形状は同じになるが、屈折率が異なるた
め、金型作成用原板21の光学特性から直接この金型作成
用原板21から作成された金型24から成形される樹脂成形
品25の光学特性は得られない。
In the first embodiment, MgF 2 or SiO 2 is vapor-deposited to form the pattern P t ′. The refractive index of MgF 2 (n = 1.38) is
It is different from the refractive index (n = 1.49) of PMMA resin. SiO 2
Refractive index (n = 1.46) of PMMA resin (n = 1.46)
It is close to 9) but does not match exactly. Therefore, in this case, the shape of the mold making base plate 21 is the same as that of the formed resin molded product 25, but since the refractive index is different, the mold making base plate 21 is directly manufactured from the optical characteristics. The optical characteristics of the resin molded product 25 molded from the mold 24 made from the original plate 21 cannot be obtained.

しかし、このような場合には、適当な補正を行うこと
により、金型作成用原板21の光学特性から、この金型作
成用原板21から作成された金型24から成形される樹脂成
形品25の光学特性を予想できる。
However, in such a case, by performing an appropriate correction, from the optical characteristics of the mold making master plate 21, a resin molded product 25 molded from the mold 24 made from this mold making master plate 21. The optical characteristics of can be predicted.

このことについて説明する。例えば、成形しようとす
る樹脂成形品25で得たい光学特性が、第10図において実
線k2で示す特性であり、実線k1〜k3で示す範囲の光学特
性が許容されているとする。第8図において、横軸は空
間周波数を示し、縦軸はMTFを示す。
This will be described. For example, it is assumed that the optical characteristic desired to be obtained from the resin molded product 25 to be molded is the characteristic indicated by the solid line k 2 in FIG. 10, and the optical characteristic in the range indicated by the solid lines k 1 to k 3 is allowed. In FIG. 8, the horizontal axis represents the spatial frequency and the vertical axis represents the MTF.

金型作成用原板21を作成するとき、問題となる誤差が
生じるのは、パターンの高さtであり、パターンのピッ
チp及びパターンの幅aは、問題となるような誤差が生
じない。このことから、パターンのピッチp及びパター
ンの幅aが所定の大きさに成形できると仮定すると、
式〜式より、樹脂成形品25の光学特性が実線k1〜k3
示す範囲となるかどうかは、樹脂成形品25のパターンPt
の高さに依存する。すなわち、樹脂成形品25のパターン
Ptの高さtを、許容誤差t1±Δ(例えば3200ű200
Å)内に成形すれば、所望の光学特性が得られる。
When the master plate 21 for mold making is produced, a problematic error occurs in the pattern height t, and the pattern pitch p and the pattern width a do not cause a problematic error. From this, assuming that the pattern pitch p and the pattern width a can be formed into a predetermined size,
From the formulas to formulas, it is determined whether the optical characteristics of the resin molded product 25 fall within the range indicated by the solid lines k 1 to k 3 by the pattern P t of the resin molded product 25.
Depends on the height of. That is, the pattern of the resin molded product 25
Of P t the height t, tolerance t 1 ± Δ (e.g. 3200 Å ± 200
Desired optical characteristics can be obtained by molding in Å).

樹脂成形品のパターンの高さtを許容誤差t1±Δ内に
成形できるような金型24は、金型作成用原板21の段階で
の光学特性から、以下のように選定できる。
The mold 24 capable of molding the height t of the pattern of the resin molded product within the tolerance t 1 ± Δ can be selected as follows from the optical characteristics at the stage of the mold making original plate 21.

つまり、樹脂成形品25のパターンPtの材質PMMAの屈折
率n(n=1.49)を、第1の実施例における金型作成用
原板21のパターンPt′の一例であるMgF2の屈折率(n=
1.38)に置き換えて、パターンPt′の高さtが許容誤差
t1±Δ内にある場合の光学特性MTFを式〜式により
算出すると、第10図Aにおいて一点鎖線l1〜l3で示す特
性になる。l1はパターンPt′をMgF2で形成した場合に、
パターンPt′の高さtが(t=t1+Δ)のときの光学特
性、l2は(t=t1)のときの光学特性、l3は(t=t1
Δ)のときの光学特性である。
That is, the refractive index n (n = 1.49) of the material PMMA of the pattern P t of the resin molded product 25 is set to the refractive index of MgF 2 which is an example of the pattern P t ′ of the mold making original plate 21 in the first embodiment. (N =
1.38), the height t of the pattern P t ′ is
When the optical characteristic MTF in the case of being within t 1 ± Δ is calculated by the formulas-formulas, the properties shown by the one-dot chain lines l 1 to l 3 in FIG. 10A are obtained. l 1 is the pattern P t ′ formed of MgF 2 ,
The optical characteristic when the height t of the pattern P t ′ is (t = t 1 + Δ), l 2 is the optical characteristic when (t = t 1 ), and l 3 is (t = t 1
It is the optical characteristic when Δ).

また、樹脂成形品のパターンPtの材質PMMAの屈折率n
(n=1.49)を、金型作成用原板21のパターンPt′の材
質であるSiO2の屈折率(n=1.46)に置き換えて、パタ
ーンの高さが許容誤差t1±Δ内にある場合の光学特性MT
Fを式〜式により算出すると、第10図Bにおいて破
線m1〜m3で示す特性になる。m1はパターンPt′をSiO2
形成した場合に、パターンPt′の高さtが(t=t1
Δ)のときの光学特性、m2は(t=t1)のときの光学特
性、m3は(t=t1−Δ)のときの光学特性である。
In addition, the refractive index n of the material PMMA of the pattern P t of the resin molded product
Replacing (n = 1.49) with the refractive index (n = 1.46) of SiO 2 which is the material of the pattern P t ′ of the master plate 21 for mold making, the height of the pattern is within the allowable error t 1 ± Δ. Optical characteristics MT
When F is calculated by the formulas-formulas, the characteristics shown by broken lines m 1 to m 3 in FIG. 10B are obtained. m 1 is 'in the case of forming the at SiO 2, the pattern P t' pattern P t height t of (t = t 1 +
Δ) is an optical characteristic, m 2 is an optical characteristic when (t = t 1 ) and m 3 is an optical characteristic when (t = t 1 −Δ).

このことから、金型作成用原板21のパターンPt′をMg
F2で形成した場合には、この金型作成用原板21の光学特
性を測定したとき、この光学特性が、第10図Aにおける
一点鎖線l1〜l3の範囲内にあれば、この金型作成用原板
21から作成された金型24を用いて所望の光学特性の樹脂
成形品25を得ることができる。
From this, the pattern P t ′ of the mold making master plate 21 is changed to Mg
In the case of forming with F 2 , when the optical characteristics of the original plate 21 for mold making are measured, if the optical characteristics are within the range of dashed-dotted lines l 1 to l 3 in FIG. Master plate for mold making
Using the mold 24 made from 21, it is possible to obtain a resin molded product 25 having desired optical characteristics.

金型作成用原板21のパターンPt′をSiO2で形成した場
合には、この金型作成用原板21の光学特性を測定したと
き、この光学特性が、第10図Bにおける破線m1〜m3の範
囲内にあれば、この金型作成用基板21から作成された金
型25を用いて所望の光学特性の樹脂成形品25を得ること
ができる。
When the pattern P t ′ of the mold making original plate 21 is formed of SiO 2 , when the optical characteristics of the mold making original plate 21 are measured, the optical characteristics are shown by broken lines m 1 to Within the range of m 3 , it is possible to obtain a resin molded product 25 having desired optical characteristics by using the mold 25 made from the mold making substrate 21.

なお、第2の実施例では、PMMA樹脂の屈折率と等しい
屈折率(n=1.49)のFK5でパターンPt′を形成できる
ので、この場合には、金型作成用原板21の光学特性が、
この金型作成用原板21から作成された金型24から成形さ
れた樹脂成形品25の光学特性となる。したがって、この
場合には、金型作成用原板21の光学特性を評価すれば、
この金型作成用原板21から作成された金型24から成形さ
れる樹脂成形品25の光学特性がそのまま評価できる。
In the second embodiment, since the pattern P t ′ can be formed with FK5 having a refractive index (n = 1.49) equal to that of PMMA resin, in this case, the optical characteristics of the master plate 21 for mold making are ,
The optical characteristics of the resin molded product 25 molded from the mold 24 made from the mold making base plate 21 are obtained. Therefore, in this case, if the optical characteristics of the mold making master plate 21 are evaluated,
The optical characteristics of the resin molded product 25 molded from the mold 24 made from the mold making original plate 21 can be directly evaluated.

e.光学特性の測定 金型作成用原板21のパターンPt′を、PMMA樹脂の屈折
率(n=1.49)と近接してする屈折率(n=1.46)のSi
O2を蒸着して形成した場合や、PMMA樹脂の屈折率(n=
1.49)と等しい屈折率(n=1.49)のFK5の透明ガラス
基板をエッチングして形成した場合には、この金型作成
用原板21の光学特性は、この金型作成用原板21から作成
された金型24から成形される樹脂成形品25の光学特性と
略々同じである。このことから、例えば光学的ローパス
フィルタの樹脂成形品25をビデオカメラに配置して製品
化していく場合、金型作成用原板21の段階で樹脂成形品
25の光学特性の評価が行える。すなわち、設計された光
学的ローパスフィルタに対応する金型作成用原板21が上
述したような方法で試作され、この金型作成用原板21が
実際の製品と同じように例えばビデオカメラに取り付け
られる。そして、この金型作成用原板21の光学特性が測
定される。この測定結果から、この金型作成用原板21か
ら作成された金型24から成形される樹脂成形品25の光学
特性が予想される。
e. Measurement of optical properties The pattern P t ′ of the master plate 21 for mold making is Si having a refractive index (n = 1.46) close to that of PMMA resin (n = 1.49).
When formed by vapor deposition of O 2 , or the refractive index of PMMA resin (n =
When a transparent glass substrate of FK5 having a refractive index (n = 1.49) equal to 1.49) is formed by etching, the optical characteristics of the master plate 21 for mold making are created from the master plate 21 for mold making. The optical characteristics of the resin molded product 25 molded from the mold 24 are almost the same. From this, for example, when arranging a resin molded product 25 of an optical low-pass filter in a video camera for commercialization, the resin molded product is processed at the stage of the master plate 21 for mold making.
25 optical characteristics can be evaluated. That is, the mold making original plate 21 corresponding to the designed optical low-pass filter is prototyped by the method as described above, and this mold making original plate 21 is attached to, for example, a video camera in the same manner as an actual product. Then, the optical characteristics of the mold making master plate 21 are measured. From the measurement results, the optical characteristics of the resin molded product 25 molded from the mold 24 made from the mold making original plate 21 are expected.

このように、金型作成用原板21の段階で試作品の評価
を行えることから、製品開発時間の短縮化がはかれる。
In this way, since the prototype can be evaluated at the stage of the mold making master plate 21, the product development time can be shortened.

e.応用例 この発明は、光学的ローパスフィルタを樹脂成形する
場合に限られず、光学ファインダーのマット、レンチキ
ュラーレンズ等の精密パターンを有する光学素子を樹脂
成形する場合や、レンズを樹脂成形する場合にも同様に
適用できる。
e. Application example The present invention is not limited to the case where the optical low-pass filter is resin-molded, and the case where the optical element having a precision pattern such as the mat of the optical finder and the lenticular lens is resin-molded, or the lens is resin-molded. Can be similarly applied.

〔発明の効果〕 この発明によれば、金型作成用原板が透明樹脂基板か
ら成形される。このため、金型作成用原板の光学特性を
評価することで、複数の金型の中から許容誤差内にある
金型を、金型作成用原板の段階で容易に選別することが
でる。また、この発明によれば、金型作成用原板を実際
の製品と同じように撮像装置に取りつけて光学特性を測
定することで、実際の樹脂成形品の光学特性が予想でき
る。このため、光学素子の試作が簡単に行え、製品開発
期間が短縮化できる。
[Effect of the Invention] According to the present invention, the mold making original plate is molded from the transparent resin substrate. Therefore, by evaluating the optical characteristics of the mold making original plate, it is possible to easily select a mold having a tolerance within a plurality of molds at the stage of the mold making original plate. Further, according to the present invention, the optical characteristics of the actual resin molded product can be predicted by mounting the mold making original plate on the image pickup device in the same manner as the actual product and measuring the optical characteristics. Therefore, the optical element can be easily prototyped and the product development period can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は光学的ローパスフィルタの一例の平面図及びそ
の側面図,第2図は光学的ローパスフィルタの一例の拡
大断面図,第3図及び第4図はこの発明の第1の実施例
の説明に用いる断面図,第5図及び第6図はこの発明の
第2の実施例の説明に用いる断面図,第7図〜第8図は
金型作成の説明に用いる断面図,第9図は金型を用いて
樹脂成形する場合の説明に用いる断面図,第10図は光学
特性の評価の説明に用いる特性図である。 図面における主要な符号の説明 1、11:透明ガラス基板,2、12:マスク,3:蒸着物質,21:
金型作成用原板,22:金属膜,24:金型,25:樹脂成形品。
FIG. 1 is a plan view of an example of an optical low-pass filter and a side view thereof, FIG. 2 is an enlarged sectional view of an example of an optical low-pass filter, and FIGS. 3 and 4 show a first embodiment of the present invention. Sectional views used for the explanation, FIGS. 5 and 6 are sectional views used for explaining the second embodiment of the present invention, and FIGS. 7 to 8 are sectional views used for the explanation of die making, and FIG. Is a cross-sectional view used to explain the case of resin molding using a mold, and FIG. 10 is a characteristic diagram used to explain the evaluation of optical characteristics. Description of main symbols in the drawings 1, 11: transparent glass substrate, 2, 12: mask, 3: vapor deposition material, 21:
Master plate for mold making, 22: metal film, 24: mold, 25: resin molded product.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】所定の光学特性を有する透明樹脂基板を形
成するための金型作成用原板において、 上記金型作成用原板を光学特性を測定可能な透明基板で
形成したことを特徴とする金型作成用原板。
1. A mold making original plate for forming a transparent resin substrate having predetermined optical characteristics, wherein the mold making original plate is made of a transparent substrate capable of measuring optical characteristics. Master plate for mold making.
【請求項2】所定の光学特性を有する透明樹脂基板の光
学測定方法において、 上記透明樹脂基板を形成するための金型作成用原板を光
学特性を測定可能な透明基板で成形し、 上記金型作成用原板の光学特性を測定することにより、
上記透明樹脂基板の光学特性を評価するようにした透明
樹脂基板の光学特性測定方法。
2. An optical measuring method for a transparent resin substrate having predetermined optical characteristics, wherein a mold making original plate for forming the transparent resin substrate is molded with a transparent substrate capable of measuring optical characteristics, By measuring the optical characteristics of the original plate for making,
A method for measuring optical characteristics of a transparent resin substrate, which is adapted to evaluate the optical characteristics of the transparent resin substrate.
【請求項3】上記金型作成用原板を撮像装置に取り付け
て光学特性を評価するようにした請求項2記載の光学特
性測定方法。
3. The optical characteristic measuring method according to claim 2, wherein the mold making original plate is attached to an image pickup device to evaluate optical characteristics.
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