JP2983587B2 - 複合型光学素子の製造方法およびその製造装置 - Google Patents
複合型光学素子の製造方法およびその製造装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エネルギー硬化型樹脂を用いることにより
成形される複合型光学素子の製造方法およびその製造装
置に関する。
成形される複合型光学素子の製造方法およびその製造装
置に関する。
〔従来の技術〕 基材に対して紫外線硬化樹脂等のエネルギー硬化型樹
脂を密着させて複合型光学素子を製造する先行技術とし
ては、特開昭62−62716号、同63−47702号、同60−2155
51号同62−227711号の各公報が知られているが、これら
を総括した従来の製造方法は以下の通りである。すなわ
ち、球面に研磨されたガラスレンズ又は射出成形によっ
て得られた球面プラスチックレンズ等の基材の上にエネ
ルギー硬化型樹脂を必要量吐出し、この樹脂に対して金
型の成形面を押し当って押し拡げ、樹脂が所望の厚さと
なった位置で固定する。この状態で樹脂層にエネルギー
を与えて硬化させ、金型、樹脂、基材の密着体を得、そ
の後金型の成形面の形状が転写されている樹脂層と基材
とからなる複合型光学素子を金型から離型する。
脂を密着させて複合型光学素子を製造する先行技術とし
ては、特開昭62−62716号、同63−47702号、同60−2155
51号同62−227711号の各公報が知られているが、これら
を総括した従来の製造方法は以下の通りである。すなわ
ち、球面に研磨されたガラスレンズ又は射出成形によっ
て得られた球面プラスチックレンズ等の基材の上にエネ
ルギー硬化型樹脂を必要量吐出し、この樹脂に対して金
型の成形面を押し当って押し拡げ、樹脂が所望の厚さと
なった位置で固定する。この状態で樹脂層にエネルギー
を与えて硬化させ、金型、樹脂、基材の密着体を得、そ
の後金型の成形面の形状が転写されている樹脂層と基材
とからなる複合型光学素子を金型から離型する。
しかし上記従来の製造方法では、基材上への樹脂の吐
出時と、吐出樹脂に対する金型の押し拡げ時とにおい
て、樹脂内に気泡が混入し易く、気泡の混入により不良
品となる割合が大きいものとなっていた。この気泡混入
のプロセスを上記各段階に別けて説明すると、第８図は
基材への樹脂吐出時の気泡混入を、また、第９図および
第10図は金型による押し拡げ時の気泡混入を示す。第８
図において、２は基材であり、この基材２の上方に吐出
機構のノズル３が臨んでおり、ノズル３から基材２上面
にエネルギー硬化型樹脂１が吐出される。樹脂１は一般
に粘度が1000〜20000cpsのものが使用され、基材２とノ
ズル３とが離れていると、ノズル３から吐出される樹脂
は同図（ａ）で示すように、大きな樹脂玉４となる。同
図（ｂ）はこの樹脂玉４が基材２と接する寸前の状態を
示し、樹脂玉４の半径R1が大きく、基材２の曲率半径R3
と同程度か、あるいはR1＞R3となり、基材２と樹脂の接
触角が小さいものとなる。このため、樹脂玉４が基材２
に接する瞬間に気泡を混入させ易い。
出時と、吐出樹脂に対する金型の押し拡げ時とにおい
て、樹脂内に気泡が混入し易く、気泡の混入により不良
品となる割合が大きいものとなっていた。この気泡混入
のプロセスを上記各段階に別けて説明すると、第８図は
基材への樹脂吐出時の気泡混入を、また、第９図および
第10図は金型による押し拡げ時の気泡混入を示す。第８
図において、２は基材であり、この基材２の上方に吐出
機構のノズル３が臨んでおり、ノズル３から基材２上面
にエネルギー硬化型樹脂１が吐出される。樹脂１は一般
に粘度が1000〜20000cpsのものが使用され、基材２とノ
ズル３とが離れていると、ノズル３から吐出される樹脂
は同図（ａ）で示すように、大きな樹脂玉４となる。同
図（ｂ）はこの樹脂玉４が基材２と接する寸前の状態を
示し、樹脂玉４の半径R1が大きく、基材２の曲率半径R3
と同程度か、あるいはR1＞R3となり、基材２と樹脂の接
触角が小さいものとなる。このため、樹脂玉４が基材２
に接する瞬間に気泡を混入させ易い。
次に第９図において、４は金型であり、前述した工程
により基材２上に吐出された樹脂６を押圧するように作
用し、この押圧により樹脂６が基材２の上面に沿って押
し拡げられる。この金型５先端の成形面5aと基材２の表
面2aとは均一な濡れ性をもつ事はあり得ないため、樹脂
６は不均一に押し拡げられる。第10図（ａ）〜（ｅ）は
この樹脂６の押し拡がり状態を経時的に示しており、ま
ず樹脂６に金型５が接する（同図（ａ））。そして、金
型５の押圧に応じて樹脂６が押し拡げられ（同図
（ｂ））、この押し拡げにより、不均一な拡がり部分７
が生じる（同図（ｃ））。この不均一な拡がり部分７は
金型５の押圧力の増大に伴って、徐々に大きくなり（同
図（ｄ））、最終的には樹脂６内に気泡８を取り込んだ
状態となる（同図（ｅ））。かかる金型５の押し拡げ時
の気泡混入は、樹脂６の粘度が1000〜20000cpsの場合、
金型５の押し拡げ速度に主に依存し、その速度が大きい
程、不均一な拡がり部分７の矯正を行うことなく進行す
るものである。
により基材２上に吐出された樹脂６を押圧するように作
用し、この押圧により樹脂６が基材２の上面に沿って押
し拡げられる。この金型５先端の成形面5aと基材２の表
面2aとは均一な濡れ性をもつ事はあり得ないため、樹脂
６は不均一に押し拡げられる。第10図（ａ）〜（ｅ）は
この樹脂６の押し拡がり状態を経時的に示しており、ま
ず樹脂６に金型５が接する（同図（ａ））。そして、金
型５の押圧に応じて樹脂６が押し拡げられ（同図
（ｂ））、この押し拡げにより、不均一な拡がり部分７
が生じる（同図（ｃ））。この不均一な拡がり部分７は
金型５の押圧力の増大に伴って、徐々に大きくなり（同
図（ｄ））、最終的には樹脂６内に気泡８を取り込んだ
状態となる（同図（ｅ））。かかる金型５の押し拡げ時
の気泡混入は、樹脂６の粘度が1000〜20000cpsの場合、
金型５の押し拡げ速度に主に依存し、その速度が大きい
程、不均一な拡がり部分７の矯正を行うことなく進行す
るものである。
本発明はかかる従来技術に鑑みてなされたものであ
り、樹脂の吐出時および樹脂の押し拡げ時のいずれにお
いても気泡混入のない複合型光学素子の製造方法および
その方法を好適に実施することができる製造装置を提供
することを目的とする。
り、樹脂の吐出時および樹脂の押し拡げ時のいずれにお
いても気泡混入のない複合型光学素子の製造方法および
その方法を好適に実施することができる製造装置を提供
することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の複合型光学素子の
製造方法は、ノズルから基材上にエネルギー硬化型樹脂
を所定量吐出する工程と、金型の成形面で樹脂を押し拡
げて基材上に所定形状、所定厚さの樹脂層を形成する工
程と、この樹脂層にエネルギーを付与して硬化し、樹脂
層と基材とが一体化された光学素子を成形する工程とを
備えた製造方法において、前記ノズルから基材上への樹
脂吐出工程は樹脂吐出当初にノズルを基材に接近させる
と共に、樹脂の吐出に伴ってノズルと基材とが離反する
ように移動制御し、前記金型による樹脂押し拡げ工程
は、樹脂の押し拡げが緩速度となるように金型と基材と
の相対的な接近速度を制御することを特徴とする。
製造方法は、ノズルから基材上にエネルギー硬化型樹脂
を所定量吐出する工程と、金型の成形面で樹脂を押し拡
げて基材上に所定形状、所定厚さの樹脂層を形成する工
程と、この樹脂層にエネルギーを付与して硬化し、樹脂
層と基材とが一体化された光学素子を成形する工程とを
備えた製造方法において、前記ノズルから基材上への樹
脂吐出工程は樹脂吐出当初にノズルを基材に接近させる
と共に、樹脂の吐出に伴ってノズルと基材とが離反する
ように移動制御し、前記金型による樹脂押し拡げ工程
は、樹脂の押し拡げが緩速度となるように金型と基材と
の相対的な接近速度を制御することを特徴とする。
また、この製造方法を実施するための本発明の製造装
置は基材にエネルギー硬化型樹脂を吐出するノズルと、
前記樹脂の吐出当初にノズルと基材とを相対接近させる
と共に、樹脂の吐出に伴ってノズル基材とを離反させる
ように駆動する樹脂吐出機構と、前記基材に相対的に接
近して基材に吐出された樹脂を押し拡げて所定形状、所
定厚さの樹脂層とする金型と、この金型による樹脂の押
し拡げが緩速度なるように金型と基材との相対的な接近
速度を制御する樹脂押し拡げ機構と、前記樹脂層を硬化
させるためのエネルギーを付与するエネルギー源とを備
えていることを特徴としている。
置は基材にエネルギー硬化型樹脂を吐出するノズルと、
前記樹脂の吐出当初にノズルと基材とを相対接近させる
と共に、樹脂の吐出に伴ってノズル基材とを離反させる
ように駆動する樹脂吐出機構と、前記基材に相対的に接
近して基材に吐出された樹脂を押し拡げて所定形状、所
定厚さの樹脂層とする金型と、この金型による樹脂の押
し拡げが緩速度なるように金型と基材との相対的な接近
速度を制御する樹脂押し拡げ機構と、前記樹脂層を硬化
させるためのエネルギーを付与するエネルギー源とを備
えていることを特徴としている。
上記構成の製造方法によれば、樹脂吐出当初にノズル
が基材に接近しているため、吐出される樹脂玉の径が小
さくなった状態で基材に接触し、樹脂吐出時における気
泡の混入がなくなる。また、この樹脂吐出に伴って、ノ
ズルが基材から離反するように移動するため、ノズルへ
の樹脂の付着がなく、正確な量の吐出を行うことができ
る。さらに金型による樹脂の押し拡げでは、押し拡げ速
度が緩やかになるように制御されるため、不均一の拡が
り部分が矯正されて押し拡げ時の気泡の混入がなくな
る。
が基材に接近しているため、吐出される樹脂玉の径が小
さくなった状態で基材に接触し、樹脂吐出時における気
泡の混入がなくなる。また、この樹脂吐出に伴って、ノ
ズルが基材から離反するように移動するため、ノズルへ
の樹脂の付着がなく、正確な量の吐出を行うことができ
る。さらに金型による樹脂の押し拡げでは、押し拡げ速
度が緩やかになるように制御されるため、不均一の拡が
り部分が矯正されて押し拡げ時の気泡の混入がなくな
る。
また、上記構成の製造装置によれば、樹脂吐出機構が
ノズルと基材とを接近させ、その後、離反させるため、
上述した気泡混入のない樹脂吐出を行うことができる。
また、樹脂押し拡げ機構が樹脂の押し拡げ速度を緩速度
とするため、上述した気泡の混入のない樹脂押し拡げを
行うことができる。
ノズルと基材とを接近させ、その後、離反させるため、
上述した気泡混入のない樹脂吐出を行うことができる。
また、樹脂押し拡げ機構が樹脂の押し拡げ速度を緩速度
とするため、上述した気泡の混入のない樹脂押し拡げを
行うことができる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。な
お、各実施例において、同一の要素は同一の符号を付し
て対応させることにより重複する説明を省略する。
お、各実施例において、同一の要素は同一の符号を付し
て対応させることにより重複する説明を省略する。
（第１実施例） 第１図乃至第５図は本発明の第１実施例であり、第１
図はその製造装置における樹脂吐出機構を示す。
図はその製造装置における樹脂吐出機構を示す。
第１図において、側面Ｌ字状の支持ベース11の側面部
分にガイド部材12が取り付けられている。また支持ベー
ス11の上部にはシリンダ13が垂直状態で支持されてお
り、このシリンダ13のシリンダロッド14にスライダ15が
取り付けられている。スライダ15はシリンダロッド14の
伸縮作動に伴ってガイド部材12に沿って上下動するもの
である。このスライダ15にはエネルギー硬化型樹脂10が
充填された吐出器16が取付けられている。吐出器16は垂
直状態で支持されており、その下端部には樹脂10を吐出
するノズル17が取り付けられている。吐出器16はエアチ
ューブ18を介して高圧空気が送り込まれることにより、
ノズル17から所定量の樹脂を吐出すると共に、スライダ
15の上下動と一体的に上下動する構造となっている。こ
の吐出器16下方に位置する支持ベース11上面には、基材
20を支承する基材受台19が取り付けられている。基材受
台19は支持ベース11上をXY方向に移動調整可能となって
おり、この調整により基材20の中心（光軸）と、ノズル
17の中心とを一致させることができる。
分にガイド部材12が取り付けられている。また支持ベー
ス11の上部にはシリンダ13が垂直状態で支持されてお
り、このシリンダ13のシリンダロッド14にスライダ15が
取り付けられている。スライダ15はシリンダロッド14の
伸縮作動に伴ってガイド部材12に沿って上下動するもの
である。このスライダ15にはエネルギー硬化型樹脂10が
充填された吐出器16が取付けられている。吐出器16は垂
直状態で支持されており、その下端部には樹脂10を吐出
するノズル17が取り付けられている。吐出器16はエアチ
ューブ18を介して高圧空気が送り込まれることにより、
ノズル17から所定量の樹脂を吐出すると共に、スライダ
15の上下動と一体的に上下動する構造となっている。こ
の吐出器16下方に位置する支持ベース11上面には、基材
20を支承する基材受台19が取り付けられている。基材受
台19は支持ベース11上をXY方向に移動調整可能となって
おり、この調整により基材20の中心（光軸）と、ノズル
17の中心とを一致させることができる。
また、スライダ15の下方にはストッパシリンダ21が立
設されている。ストッパシリンダ21はそのロッド22を伸
縮調整することにより、スライダ15の下降停止位置を調
整するものであり、これにより吐出器16のノズル17と基
材20との最大接近距離の調整が可能となっている。な
お、基材20はガラスあるいはプラスチックにより図示の
形状に成形されるものであり、例えば成形面にシランカ
ップリング処理が施された光学硝材BK−７製の球面研磨
ガラス基材を使用することができる。
設されている。ストッパシリンダ21はそのロッド22を伸
縮調整することにより、スライダ15の下降停止位置を調
整するものであり、これにより吐出器16のノズル17と基
材20との最大接近距離の調整が可能となっている。な
お、基材20はガラスあるいはプラスチックにより図示の
形状に成形されるものであり、例えば成形面にシランカ
ップリング処理が施された光学硝材BK−７製の球面研磨
ガラス基材を使用することができる。
次にこの樹脂吐出機構の作動を、本発明の製造方法に
おける樹脂吐出工程の作用と共に説明する。
おける樹脂吐出工程の作用と共に説明する。
樹脂吐出以前においては、吐出器16はスライダ15と共
に、上方に引き上げられており、この状態からシリンダ
13が作動してスライダ15が下降し、吐出器16の下降が行
われる。スライダ15の下降はストッパシリンダ21のロッ
ド22に当接することで停止し、これにより吐出器16のノ
ズル17は基材20に接近して停止する。このノズル17の先
端と基材20との距離は樹脂の粘度との相関関係で設定さ
れるものであり、0.3〜1.5mmの範囲、例えば樹脂10の粘
度が2000cpsの場合には、1mm前後となるようにストッパ
シリンダ21により調整される。この状態でエアチューブ
18から吐出器16内に高圧空気を送り込んでノズル17から
樹脂10の吐出を開始する。樹脂の吐出開始当初において
は、ノズル17の先端が基材20に接近しているため、樹脂
10は半径の小さな樹脂玉となる。
に、上方に引き上げられており、この状態からシリンダ
13が作動してスライダ15が下降し、吐出器16の下降が行
われる。スライダ15の下降はストッパシリンダ21のロッ
ド22に当接することで停止し、これにより吐出器16のノ
ズル17は基材20に接近して停止する。このノズル17の先
端と基材20との距離は樹脂の粘度との相関関係で設定さ
れるものであり、0.3〜1.5mmの範囲、例えば樹脂10の粘
度が2000cpsの場合には、1mm前後となるようにストッパ
シリンダ21により調整される。この状態でエアチューブ
18から吐出器16内に高圧空気を送り込んでノズル17から
樹脂10の吐出を開始する。樹脂の吐出開始当初において
は、ノズル17の先端が基材20に接近しているため、樹脂
10は半径の小さな樹脂玉となる。
第２図はこの樹脂の吐出開始当初の状態を示してお
り、ノズル17の基材20への接近により、小さな半径の樹
脂玉の状態で吐出される（同図（ａ））。すなわち同図
（ｂ）で示すように、基材20の曲率半径R3に比べて、十
分に小さな半径R2の樹脂玉となって樹脂10が基材20に接
触する。このため、この接触時にこれらの間に空気が混
入することがなくなる。
り、ノズル17の基材20への接近により、小さな半径の樹
脂玉の状態で吐出される（同図（ａ））。すなわち同図
（ｂ）で示すように、基材20の曲率半径R3に比べて、十
分に小さな半径R2の樹脂玉となって樹脂10が基材20に接
触する。このため、この接触時にこれらの間に空気が混
入することがなくなる。
このような樹脂10の吐出開始後においては、ストッパ
シリンダ21を作動して、そのロッド22を伸長させる。ス
トッパシリンダ21の作動力はシリンダ13の作動力よりも
大きく設定されており、ロッド22の上昇によりスライダ
15が押し上げられて吐出器16が上昇する。かかる吐出器
16の上昇時には、ノズル17からの樹脂10の吐出が続行さ
れており、ノズル17は基材20に樹脂10を吐出させながら
上昇して基材20から離反する。この時の離反速度は、例
えば5mm/sとなるように設定される。
シリンダ21を作動して、そのロッド22を伸長させる。ス
トッパシリンダ21の作動力はシリンダ13の作動力よりも
大きく設定されており、ロッド22の上昇によりスライダ
15が押し上げられて吐出器16が上昇する。かかる吐出器
16の上昇時には、ノズル17からの樹脂10の吐出が続行さ
れており、ノズル17は基材20に樹脂10を吐出させながら
上昇して基材20から離反する。この時の離反速度は、例
えば5mm/sとなるように設定される。
第３図はこの樹脂吐出を行いながらノズル17が上昇す
る状態を示している。ノズル17が基材20から離反しなが
ら樹脂10を吐出するため、樹脂10がノズル17周囲に付着
することがない。このため、所定量の樹脂10を正確に基
材20に吐出させることができ、これにより光学素子の寸
法精度を良好に保つことができる。
る状態を示している。ノズル17が基材20から離反しなが
ら樹脂10を吐出するため、樹脂10がノズル17周囲に付着
することがない。このため、所定量の樹脂10を正確に基
材20に吐出させることができ、これにより光学素子の寸
法精度を良好に保つことができる。
かかるノズル17の離反は、その先端が基材20から所定
間隔となった時点で停止するように制御される。このノ
ズル17の先端と基材20との間隔はノズル17からの樹脂10
が途切れることのないように設定されるものであり、樹
脂10の粘度との相関関係で調整とされる。例えば樹脂10
の粘度が2000cpsの場合には6mm程度が良好である。
間隔となった時点で停止するように制御される。このノ
ズル17の先端と基材20との間隔はノズル17からの樹脂10
が途切れることのないように設定されるものであり、樹
脂10の粘度との相関関係で調整とされる。例えば樹脂10
の粘度が2000cpsの場合には6mm程度が良好である。
以上のような制御を行うことにより、気泡混入のない
状態で、樹脂10の所定量を正確に基材20に吐出させるこ
とができ、樹脂吐出時の気泡混入に起因する不良品の発
生がなくなる。なお、樹脂10の粘度は1000〜20000cpsの
範囲で適宜、選択することができ、この粘度に応じて上
述した制御値を調整することにより気泡混入を防止する
ことができる。例えば、粘度が10000cpsの樹脂の場合に
は、樹脂吐出当初のノズル17先端と基材20との間隔を0.
8mm,樹脂吐出続行中のノズル17先端と基材20の間隔を4m
mに調整することにより気泡混入のない吐出が可能とな
る。
状態で、樹脂10の所定量を正確に基材20に吐出させるこ
とができ、樹脂吐出時の気泡混入に起因する不良品の発
生がなくなる。なお、樹脂10の粘度は1000〜20000cpsの
範囲で適宜、選択することができ、この粘度に応じて上
述した制御値を調整することにより気泡混入を防止する
ことができる。例えば、粘度が10000cpsの樹脂の場合に
は、樹脂吐出当初のノズル17先端と基材20との間隔を0.
8mm,樹脂吐出続行中のノズル17先端と基材20の間隔を4m
mに調整することにより気泡混入のない吐出が可能とな
る。
第４図は以上の樹脂吐出に続く樹脂の押し拡げ工程に
適用される押し拡げ機構を示す。ベース31の下部に基材
受台32が取付けられ、この受台32に前工程で、樹脂10が
吐出された基材20がセットされる。基材受台32上方に
は、シリンダ33が垂直状態で支持されており、このシリ
ンダ33を貫通したシリンダロッド34の下端部に金型35が
装着されて基材20に臨んでいる。この場合、金型35の光
軸と基材20の光軸とが一致するように基材受台32の取付
け位置が選定されるものである。
適用される押し拡げ機構を示す。ベース31の下部に基材
受台32が取付けられ、この受台32に前工程で、樹脂10が
吐出された基材20がセットされる。基材受台32上方に
は、シリンダ33が垂直状態で支持されており、このシリ
ンダ33を貫通したシリンダロッド34の下端部に金型35が
装着されて基材20に臨んでいる。この場合、金型35の光
軸と基材20の光軸とが一致するように基材受台32の取付
け位置が選定されるものである。
シリンダ33を貫通したシリンダロッド34の上端部には
矩形状のフレーム部材36が連結されており、このフレー
ム部材36にはマイクロメータヘッド37が垂下状態で取付
けられている。マイクロメータヘッド37はそのヘッド部
38がベース31の上面に臨んでおり、ヘッド部38がベース
31上面に当接することにより、シリンダ33の駆動による
金型35の下降が一時的に停止するようになっている。
矩形状のフレーム部材36が連結されており、このフレー
ム部材36にはマイクロメータヘッド37が垂下状態で取付
けられている。マイクロメータヘッド37はそのヘッド部
38がベース31の上面に臨んでおり、ヘッド部38がベース
31上面に当接することにより、シリンダ33の駆動による
金型35の下降が一時的に停止するようになっている。
また、この当接後においてヘッド部38が縮み駆動する
が、この駆動はパルスモータ39によりおこなわれてお
り、このためマイクロメータヘッド37のプーリ40とパル
スモータ39の出力軸41との間にタイミングベルト42が架
け渡されている。43は基材20下面から樹脂10に紫外線を
照射させるように基材20下方に配置されたエネルギー源
としての光源である。
が、この駆動はパルスモータ39によりおこなわれてお
り、このためマイクロメータヘッド37のプーリ40とパル
スモータ39の出力軸41との間にタイミングベルト42が架
け渡されている。43は基材20下面から樹脂10に紫外線を
照射させるように基材20下方に配置されたエネルギー源
としての光源である。
次に、この樹脂押し拡げ機構の作動を、本発明の製造
方法における樹脂押し拡げ工程の作用と共に説明する。
方法における樹脂押し拡げ工程の作用と共に説明する。
樹脂10が吐出された基材20を基材受台32上にセットし
た後、シリンダ33を作動して、シリンダロッド34を下降
させる。これにより金型35が下降して基材20に接近する
が、この接近はマイクロメータヘッド37のヘッド部38が
ベース31上面に当接することにより停止する。この停止
状態では、金型35と樹脂10とは1mm以下の間隔を有した
非接触状態となっている。この停止後、パルスモータ39
が駆動してマイクロメータヘッド37のヘッド部38を縮め
て、シリンダロッド34と共に金型35を下降させる。この
下降により金型35の成形面が基材20に接近しながら樹脂
10を押圧して、樹脂10を基材20に沿って押し拡げる。か
かる金型35の基材20への接近速度は、金型35による樹脂
10に押し拡げが緩速度となるように設定されるものであ
り、例えば0.07mm/sの緩やかな接近速度となるようにパ
ルスモータ39の回転数が制御される。
た後、シリンダ33を作動して、シリンダロッド34を下降
させる。これにより金型35が下降して基材20に接近する
が、この接近はマイクロメータヘッド37のヘッド部38が
ベース31上面に当接することにより停止する。この停止
状態では、金型35と樹脂10とは1mm以下の間隔を有した
非接触状態となっている。この停止後、パルスモータ39
が駆動してマイクロメータヘッド37のヘッド部38を縮め
て、シリンダロッド34と共に金型35を下降させる。この
下降により金型35の成形面が基材20に接近しながら樹脂
10を押圧して、樹脂10を基材20に沿って押し拡げる。か
かる金型35の基材20への接近速度は、金型35による樹脂
10に押し拡げが緩速度となるように設定されるものであ
り、例えば0.07mm/sの緩やかな接近速度となるようにパ
ルスモータ39の回転数が制御される。
第５図（ａ）〜（ｃ）はこの金型35の緩速度によって
樹脂10が押し拡げられる過程を示し、押し拡げが進行す
るに従って、不均一な拡がり部分７が生じるが（同図
（ｂ））、押し拡がり速度が遅いため、この不均一な拡
がり部分７が矯正され、これにより気泡混入のない押し
拡げを行うことができる。
樹脂10が押し拡げられる過程を示し、押し拡げが進行す
るに従って、不均一な拡がり部分７が生じるが（同図
（ｂ））、押し拡がり速度が遅いため、この不均一な拡
がり部分７が矯正され、これにより気泡混入のない押し
拡げを行うことができる。
このようにして、気泡混入のない押し拡げにより樹脂
厚が所定の厚さになると、パルスモータ39の駆動を停止
する。これにより金型35は樹脂10を押圧した状態で停止
し、この停止後、光源43から紫外線を照射して樹脂を硬
化させ、樹脂が基材20に密着した複合型光学素子を成形
する。そして、シリンダ33を逆駆動して金型35を上昇さ
せることにより、複合型光学素子を金型35から離型させ
る。
厚が所定の厚さになると、パルスモータ39の駆動を停止
する。これにより金型35は樹脂10を押圧した状態で停止
し、この停止後、光源43から紫外線を照射して樹脂を硬
化させ、樹脂が基材20に密着した複合型光学素子を成形
する。そして、シリンダ33を逆駆動して金型35を上昇さ
せることにより、複合型光学素子を金型35から離型させ
る。
なお、上述した金型35の基材20への接近速度に関し、
0.5mm/sの速度で行った場合、0.3mm径の気泡が樹脂中心
部分に入り、不良品となる一方、1mm/sの速度で行った
場合、大きな気泡に加えて、0.1mm以下の小径の気泡が
樹脂全面に多数入り込んで不良品となった。このため、
金型の接近速度は上述した数値付近が良好である。
0.5mm/sの速度で行った場合、0.3mm径の気泡が樹脂中心
部分に入り、不良品となる一方、1mm/sの速度で行った
場合、大きな気泡に加えて、0.1mm以下の小径の気泡が
樹脂全面に多数入り込んで不良品となった。このため、
金型の接近速度は上述した数値付近が良好である。
（第２実施例） 第６図は本発明の製造装置の第２実施例における樹脂
吐出機構を示す。この第２実施例の機構はスライダ15に
基材受台19が取り付けられて基材20が上下動するもので
あり、吐出器16は支持ベース11に固定的に取り付けられ
ている。また、スライダ15の下面には、そのヘッド部52
が当接するようにマイクロメータヘッド51が配置されて
いる。このマイクロメータヘッド51はプーリ53およびタ
イミングベルト54を介してパルスモータ55に連結されて
おり、パルスモータ55のパルス制御によりヘッド部52の
下動を精度良く行うことが可能となっている。
吐出機構を示す。この第２実施例の機構はスライダ15に
基材受台19が取り付けられて基材20が上下動するもので
あり、吐出器16は支持ベース11に固定的に取り付けられ
ている。また、スライダ15の下面には、そのヘッド部52
が当接するようにマイクロメータヘッド51が配置されて
いる。このマイクロメータヘッド51はプーリ53およびタ
イミングベルト54を介してパルスモータ55に連結されて
おり、パルスモータ55のパルス制御によりヘッド部52の
下動を精度良く行うことが可能となっている。
このような構成の樹脂吐出機構は、基材20を吐出器16
のノズル17に接近させた状態でノズル17から樹脂10を吐
出させるが、吐出開始当初におけるこれらの間隔を1mm
程度とし、樹脂吐出中にパルスモータ52を逆駆動して基
材20をノズル17から所定速度（例えば、5mm/s）で離反
させることにより前記第１実施例と同様に気泡混入のな
い状態での樹脂吐出を行うことができる。
のノズル17に接近させた状態でノズル17から樹脂10を吐
出させるが、吐出開始当初におけるこれらの間隔を1mm
程度とし、樹脂吐出中にパルスモータ52を逆駆動して基
材20をノズル17から所定速度（例えば、5mm/s）で離反
させることにより前記第１実施例と同様に気泡混入のな
い状態での樹脂吐出を行うことができる。
（第３実施例） 第７図は本発明の製造装置の第３実施例を示す。
この第３実施例は樹脂吐出機構と、樹脂押し拡げ機構
とを一体化したものであり、基台ベース61の左側に樹脂
吐出機構が、右側に樹脂押し拡げ機構がそれぞれ配置さ
れている。左側の樹脂吐出機構は吐出器16がスライダ62
により上下動可能に取り付けられて構成されている。ス
ライダ62はパルスモータ64の駆動により回転制御される
ボールねじ63に螺合しており、ボールねじ63の正逆回転
により上下動するようになっている。
とを一体化したものであり、基台ベース61の左側に樹脂
吐出機構が、右側に樹脂押し拡げ機構がそれぞれ配置さ
れている。左側の樹脂吐出機構は吐出器16がスライダ62
により上下動可能に取り付けられて構成されている。ス
ライダ62はパルスモータ64の駆動により回転制御される
ボールねじ63に螺合しており、ボールねじ63の正逆回転
により上下動するようになっている。
また、この樹脂吐出機構は基台ベース61の左側に水平
方向に取り付けられたロッドレスシリンダ65に合体が支
承されており、ロッドレスシリンダ65の駆動により、左
右方向に一体的に移動する。そして、右方向への移動に
より、吐出器16のノズル17が基材20上方に臨むように進
出する。一方、右側の樹脂押し拡げ機構は垂直状態に設
けられたボールねじ71にスライダ72が螺合し、このスラ
イダ72に金型35が装着されている。ボールねじ71はパル
スモータ73により正逆方向に回転するようになってお
り、このボールねじ71の回転によって金型35が上下動
し、その可動により基材20の上に樹脂を押し拡げる。こ
の場合、金型35の光軸と基材20の光軸とが一致するよう
に基材20が基材受台67上にセットされるものであり、こ
の基材20の下方には紫外線照射を行う光源43が配置され
ている。
方向に取り付けられたロッドレスシリンダ65に合体が支
承されており、ロッドレスシリンダ65の駆動により、左
右方向に一体的に移動する。そして、右方向への移動に
より、吐出器16のノズル17が基材20上方に臨むように進
出する。一方、右側の樹脂押し拡げ機構は垂直状態に設
けられたボールねじ71にスライダ72が螺合し、このスラ
イダ72に金型35が装着されている。ボールねじ71はパル
スモータ73により正逆方向に回転するようになってお
り、このボールねじ71の回転によって金型35が上下動
し、その可動により基材20の上に樹脂を押し拡げる。こ
の場合、金型35の光軸と基材20の光軸とが一致するよう
に基材20が基材受台67上にセットされるものであり、こ
の基材20の下方には紫外線照射を行う光源43が配置され
ている。
次に、この第３実施例の製造装置の作動を説明する。
ロッドレスシリンダ65を駆動して、吐出器16のノズル
17が基材20の光軸と一致するまで移動させる。この位置
でのノズル17の先端と基材20との間隔は6mmに設定され
ている。次にパルスモータ64を駆動してノズル17と基材
20との間隔が1mmとなるように吐出器16を下降させる。
この位置で吐出器16のノズル17から樹脂10を吐出させ、
この吐出と同時にパルスモータ64を逆駆動して吐出器16
を5mm/sの速度で上昇させる。この上昇時には、ノズル1
7から樹脂の吐出が続行させており、ノズル17と基材20
との間隔が6mmとなった時点で、パルスモータ64を停止
する。かかる吐出器の上昇速度および上昇量はパルスモ
ータ64へのパルス制御により行われるため、精度の良い
制御が可能となっている。ノズル17からの所定量の樹脂
の吐出が終了した後は、ロッドレスシリンダ65を逆駆動
して、吐出器16を基材20上方から退避させる。
17が基材20の光軸と一致するまで移動させる。この位置
でのノズル17の先端と基材20との間隔は6mmに設定され
ている。次にパルスモータ64を駆動してノズル17と基材
20との間隔が1mmとなるように吐出器16を下降させる。
この位置で吐出器16のノズル17から樹脂10を吐出させ、
この吐出と同時にパルスモータ64を逆駆動して吐出器16
を5mm/sの速度で上昇させる。この上昇時には、ノズル1
7から樹脂の吐出が続行させており、ノズル17と基材20
との間隔が6mmとなった時点で、パルスモータ64を停止
する。かかる吐出器の上昇速度および上昇量はパルスモ
ータ64へのパルス制御により行われるため、精度の良い
制御が可能となっている。ノズル17からの所定量の樹脂
の吐出が終了した後は、ロッドレスシリンダ65を逆駆動
して、吐出器16を基材20上方から退避させる。
次に、パルスモータ73を駆動して金型35を基材20に接
近させる。この接近作動においては、10mm/s以上の速度
で金型35を下降させることにより、ロスタイムを少なく
することができる。そして、金型35の成形面が基材20上
の樹脂に接触する直前で、0.07mm/sの速度に切り替え、
この緩やかな速度で樹脂を押し拡げる。この押し拡げに
より樹脂厚が所定厚さとなった時点でパルスモータ73を
停止、次に光源43から紫外線を照射して樹脂を硬化させ
て複合型光学素子を成形する。
近させる。この接近作動においては、10mm/s以上の速度
で金型35を下降させることにより、ロスタイムを少なく
することができる。そして、金型35の成形面が基材20上
の樹脂に接触する直前で、0.07mm/sの速度に切り替え、
この緩やかな速度で樹脂を押し拡げる。この押し拡げに
より樹脂厚が所定厚さとなった時点でパルスモータ73を
停止、次に光源43から紫外線を照射して樹脂を硬化させ
て複合型光学素子を成形する。
このような第３実施例では、樹脂吐出と樹脂押し拡げ
とを単一の装置によって連続的に行うため、迅速な製造
を行うことができる。
とを単一の装置によって連続的に行うため、迅速な製造
を行うことができる。
以上、説明したように本発明の複合型光学素子によれ
ば、樹脂吐出工程および、樹脂押し拡げ工程のいずれか
においても、気泡の混入がないため、不良率の低下した
製造を行うことができる。
ば、樹脂吐出工程および、樹脂押し拡げ工程のいずれか
においても、気泡の混入がないため、不良率の低下した
製造を行うことができる。
また、本発明の製造装置によれば、上記製造方法を好
適に実施することができる。
適に実施することができる。
第１図乃至第５図は本発明の第１実施例を示し、第１図
は樹脂吐出機構の側面図、第２図（ａ），（ｂ）は樹脂
吐出当初の状態を示す側面図、第３図は樹脂吐出続行状
態を示す側面図、第４図は樹脂押し拡げ機構の側面図、
第５図（ａ）〜（ｃ）は樹脂押し拡げ工程を示す平面
図、第６図は本発明の第２実施例の樹脂吐出機構を示す
側面図、第７図は本発明の第３実施例を示す側面図、第
８図（ａ），（ｂ）は従来方法による樹脂吐出状態を示
す側面図、第９図は従来方法による樹脂押し拡げ状態を
示す側面図。第10図（ａ）〜（ｅ）はその工程を示す平
面図である。 10……エネルギー硬化型樹脂 16……吐出器 17……ノズル 20……基材 35……金型 43……光源
は樹脂吐出機構の側面図、第２図（ａ），（ｂ）は樹脂
吐出当初の状態を示す側面図、第３図は樹脂吐出続行状
態を示す側面図、第４図は樹脂押し拡げ機構の側面図、
第５図（ａ）〜（ｃ）は樹脂押し拡げ工程を示す平面
図、第６図は本発明の第２実施例の樹脂吐出機構を示す
側面図、第７図は本発明の第３実施例を示す側面図、第
８図（ａ），（ｂ）は従来方法による樹脂吐出状態を示
す側面図、第９図は従来方法による樹脂押し拡げ状態を
示す側面図。第10図（ａ）〜（ｅ）はその工程を示す平
面図である。 10……エネルギー硬化型樹脂 16……吐出器 17……ノズル 20……基材 35……金型 43……光源
Claims (2)
- 【請求項１】ノズルから基材上にエネルギー硬化型樹脂
を所定量吐出する工程と、金型の成形面で樹脂を押し拡
げて基材上に所定形状、所定厚さの樹脂層を形成する工
程と、この樹脂層にエネルギーを付与して硬化し、樹脂
層と基材とが一体化された光学素子を成形する工程とを
備えた製造方法において、前記ノズルから基材上への樹
脂吐出工程は樹脂吐出当初にノズルを基材に接近させる
と共に、樹脂の吐出に伴ってノズルと基材とが離反する
ように移動制御し、前記金型による樹脂押し拡げ工程
は、樹脂の押し拡げが緩速度となるように金型と基材と
の相対的な接近速度を制御することを特徴とする複合型
光学素子の製造方法。 - 【請求項２】基材にエネルギー硬化型樹脂を吐出するノ
ズルと、前記樹脂の吐出当初にノズルと基材とを相対接
近させると共に、樹脂の吐出に伴ってノズル基材とを離
反させるように駆動する樹脂吐出機構と、前記基材に相
対的に接近して基材に吐出された樹脂を押し拡げて所定
形状、所定厚さの樹脂層とする金型と、この金型による
樹脂の押し拡げが緩速度となるように金型と基材との相
対的な接近速度を制御する樹脂押し拡げ機構と、前記樹
脂層を硬化させるためのエネルギーを付与するエネルギ
ー源とを備えていることを特徴とする複合型光学素子の
製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19197490A JP2983587B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 複合型光学素子の製造方法およびその製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19197490A JP2983587B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 複合型光学素子の製造方法およびその製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0478505A JPH0478505A (ja) | 1992-03-12 |
| JP2983587B2 true JP2983587B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=16283536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19197490A Expired - Fee Related JP2983587B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 複合型光学素子の製造方法およびその製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2983587B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69604781T2 (de) * | 1995-02-02 | 2000-05-18 | Novartis Ag | Verfahren zur herstellung von partiell oder bereichsweise unterschiedlich gefärbten formkörper |
| KR100833329B1 (ko) * | 2007-04-26 | 2008-05-28 | 에스앤티대우(주) | 상대변위 측정 센서가 설치된 댐퍼 |
| JP2010107879A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Konica Minolta Opto Inc | ウエハレンズの製造方法、ウエハレンズ及びウエハレンズの製造装置 |
| JP7001453B2 (ja) * | 2017-12-15 | 2022-01-19 | 東京エレクトロン株式会社 | ギャップ調整装置、ギャップ調整方法および樹脂成形装置 |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP19197490A patent/JP2983587B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0478505A (ja) | 1992-03-12 |
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