JP4778220B2 - 光伝送体アレイの製造方法 - Google Patents
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Description
2枚の基板間に円柱状のロッドレンズが並列配置されているロッドレンズアレイの製造方法であって、
四角柱形状を有し長手方向軸線を中心に回転する回転機能を有するプレス上盤のロッドレンズ配列面を上方に向けた状態で該ロッドレンズ配列面に複数のロッドレンズを並列配置して仮留めする工程と、
一方の面に接着剤が塗布された基板を、該接着剤が塗布された面が上方に向いた状態で、前記プレス上盤の下方に配置する工程と、
前記プレス上盤を長手方向軸線を中心に回転させ前記ロッドレンズ配列面を下方に向ける工程と、
前記基板を前記プレス上盤に仮留めされたロッドレンズに押圧して前記基板を前記ロッドレンズに接着させる工程と、を備えている、
ことを特徴とするロッドレンズアレイ製造方法が提供される。
このような構成によれば、プレス上盤を回転させることでロッドレンズが配置されるプレス上盤の表面の向きが変えられるので、小さなスペースでロッドレンズアレイを製造することが可能となる。
このような構成によれば、接着剤の塗布部分間に形成された幅0.5mmから2mmの空間が、余剰な接着剤が逃げる「逃げ代」として機能し、エアー溜りの発生が抑制され工程が安定するとともに、接着剤硬化時の内部応力が分断され、ソリが低減でき最終製品の歩留が向上する。
ロッドレンズ6は円柱形状を有し、並列状態で配置されている。ロッドレンズ6は、その円形断面の中心から外周部に向かって屈折率が連続的に低下する屈折率分布(GI)型のプラスチック製またはガラス製のロッドレンズである。
図2は、本発明の一実施形態のロッドレンズアレイ製造方法で使用されるロッドレンズアレイ原板の製造装置の構成を示す模式的な斜視図であり、図3ないし図11は、図1に示すロッドレンズアレイ原板の製造装置を用いたロッドレンズアレイの製造工程を説明する模式的な斜視図である。
さらに、プレス下盤32はジャケット構造を有し、上面34に吸着している基板材を所定温度まで加熱または冷却できるように構成されている。
以下、本実施形態の製造方法を具体的に説明する。まず、図3に示されているように、切断後に第1の基板2となる基板材42を基板材取付け面12上に配置し、さらに、真空吸引装置によって、基板材取付け面12の真空吸引孔20から吸引を行い、基板材42を基板材取付け面12に吸着させる。本実施形態では、基板材として、長さ250mm、幅170mm、厚さ0.42mmの黒色ベークライト板を使用する。このベークライト製の基板材42は、反り等を防止するため、使用時まで恒温恒湿室内で5kgwの重しを載せて静置して保管した。
一方、プレス上盤10の上方に向いている基板材取付け面14には、切断後に第2の基板となる基板材48が吸着される(図6)。
この時、プレス下盤32を50℃〜100℃に加温しておき、基板材42に塗布された接着剤46を適正な粘度にして、ロッドレンズ材44と基板材42間の隙間を無くし、完全に密着させる。続いて、プレス下盤32の温度を約20℃まで下げ、接着剤46を冷却する。
次に、プレス下盤32の真空吸引を停止した後、プレス下盤32を下降させる。このとき基板材42は、ロッドレンズ材44に接着されているので、ロッドレンズ材44を介してプレス上盤10側に付着されている。
一方、このプレス作業中に、プレス上盤10の上方を向いているロッドレンズ材配列面18の真空吸引を停止して、ロッドレンズ材配列面18から、接着剤46で一体化されたロッドレンズ材44と基板材42とから成るロッドレンズアレイ部品56を取り外す。この時、ホットメルトタイプである接着剤46は、十分冷却されているので、ロッドレンズ材44の配列は乱されない。
次いで、ロッドレンズアレイ部品56からロッドレンズアレイ原板を製造する2次工程を説明する。まず、図3ないし図6に沿って説明した工程と同様に、プレス下盤32に基板材58を吸着させこの基板材に接着剤60を塗布する。
本実施形態では、接着剤は1mmの間隔で30条に分けて塗られているので、1mmの間隙が余剰分の「にげ代」となり、エアー溜りの発生が抑制され工程も安定する。また、1次工程のロッドレンズアレイ部品中の接着剤は硬化が完了しているので、再加熱されてもレンズ配列の乱れは生じない。
例えば、上記実施形態は、内部にロッドレンズが1列(1段)になって配置されたロッドレンズアレイの製造方法であったが、本発明は、基板間にロッドレンズが2列以上(多段構造)になって配列されたロッドレンズアレイの製造にも適用可能である。
さらに、上述した1段構造のロッドレンズアレイの製造方法と同様に、プレス下盤32を上昇させ、基板材をプレス上盤10に吸着されている2段のロッドレンズ材に押圧する。プレス条件は、上述した1段構造のロッドレンズアレイの製造方法と同様とする。
その後、上述した1段構造のロッドレンズアレイ製造方法と同様の工程を経て、ロッドレンズアレイとされる。
図12に、MTFの測定装置を示す。この測定装置は、順次に配置した光源60、波長フィルタ62、拡散板64、格子(テストチャート)66、及びCCDラインセンサ68から構成される。また、格子66とCCDラインセンサ68とは、ロッドレンズの所定の共役長だけ離れている。また、本実施例では、空間周波数12(ラインペア(Lp)/mm)の格子66を使用した。空間周波数とは、透明ラインと遮光(黒)ラインとの組み合わせを1ラインとし、1mm幅中のライン数を示す。測定対象のロッドレンズアレイ1は、格子66とCCDラインセンサ68の間に配置される。
MTF(%)=((iMAX−iMIN)/(iMAX+iMIN))×100
図14にソリ測定装置の構成を示す。このソリ測定装置は、レーザ変位計70(例えば、キーエンス社製LK−085)から測定用レーザ光72を、測定対象のロッドレンズアレイ1の基板2に照射することによって、ロッドレンズアレイ1のソリ(δ)を検出する。詳細には、矢印Dで示される、ロッドレンズアレイ1のロッドレンズ6が延びる方向に直交する方向に沿って、ロッドレンズアレイ1の基板2の表面を測定用レーザ光72で走査し、得られたデータを、データ収集器74(例えば、NR−2000)で処理することにより、ロッドレンズアレイ1のソリδを測定する。
本発明の一実施形態の製造方法によって作製した1段構造のロッドレンズアレイの測定結果、及びMTF=65%以上、ソリ0.5mm以内の歩留を以下に示す。
格子精度(空間周波数)=12Lp/mm
測定波長 =525nm
MTF =78.0%
歩留 =89.0%
ソリ歩留 =99.6%
本発明の一実施形態の製造方法によって作製した2段構造のロッドレンズアレイの測定結果、及びMTF=65%以上、ソリ0.5mm以内の歩留を以下に示す。
格子精度(空間周波数)=12Lp/mm
測定波長 =525nm
MTF =79.2%
MTF歩留 =91.2%
ソリ歩留 =99.0%
次に比較例について説明する。
特開平9−90105号公報に示された製造方法でロッドレンズアレイを作製した。但し、ロッドレンズ材は、前記実施例と同一材料を使用した。また、前記公報記載の樹脂シートに替えて、前記実施例と同一の接着剤を使用し、塗布方法は、基板全面に一様に塗布した。また、基板はレンズ面に上方から配置し、同様に上方からプレスした。この製造方法で作製したロッドレンズアレイを前記実施例と同じ方法にて、MTFを測定した結果、及びMTF=65%以上、ソリ0.5mm以内の歩留を以下に示す。
測定波長 =525nm
MTF =69.4%
MTF歩留 =25.2%
ソリ歩留 =76.3%
2、4:基板
6:ロッドレンズ
8:接着剤
10:プレス上盤
12、14:基板材取付け面
16、18:ロッドレンズ材配列面
20:真空吸引孔
22:リブ
24:ロッドレンズ材配列溝
26:真空吸引溝
28:シャフト
30:管路
32:プレス下盤
34:プレス下盤上面
36:プレス下盤真空吸引溝
38:リニアガイド
40:移動ステージ
42、48、54、58:基板材
44、50:ロッドレンズ材
46,52,60:接着剤
56:ロッドレンズアレイ部品
Claims (2)
- 2枚の基板間に円柱状のロッドレンズが並列配置されているロッドレンズアレイの製造方法であって、
四角柱形状を有し長手方向軸線を中心に回転する回転機能を有するプレス上盤のロッドレンズ配列面を上方に向けた状態で該ロッドレンズ配列面に複数のロッドレンズを並列配置して仮留めする工程と、
一方の面に接着剤が塗布された基板を、該接着剤が塗布された面が上方に向いた状態で、前記プレス上盤の下方に配置する工程と、
前記プレス上盤を長手方向軸線を中心に回転させ前記ロッドレンズ配列面を下方に向ける工程と、
前記基板を前記プレス上盤に仮留めされたロッドレンズに押圧して前記基板を前記ロッドレンズに接着させる工程と、を備えている、
ことを特徴とするロッドレンズアレイ製造方法。 - 前記ロッドレンズの仮留めが、前記プレス上盤のロッドレンズ配列面に形成された複数の配列溝に前記ロッドレンズを配置し、該ロッドレンズを細孔から吸引することによって行われる、
請求項1に記載のロッドレンズアレイ製造方法。
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