JP5702174B2 - Mold and mold manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、型および型の製造方法に係り、特に、成形材料を硬化して成形品を得るものに関する。 The present invention relates to a mold and a mold manufacturing method , and more particularly to a mold obtained by curing a molding material.
従来、紫外線硬化樹脂等の成形材料を硬化して、図１に示すレンズ集合体１を成形するとき、レンズ集合体１の全体に紫外線を照射している。 Conventionally, when molding a lens assembly 1 shown in FIG. 1 by curing a molding material such as an ultraviolet curable resin, the entire lens assembly 1 is irradiated with ultraviolet rays.
紫外線硬化樹脂が硬化するとき、紫外線硬化樹脂の体積は変化する（たとえば減少する）。そして、レンズ集合体１のレンズ部（要部）３にひけ等（凹部等）の欠損が発生する場合がある。 As the UV curable resin cures, the volume of the UV curable resin changes (eg, decreases). In some cases, loss of sink marks or the like (concave portions or the like) may occur in the lens portion (main part) 3 of the lens assembly 1.
そこで、レンズ集合体１を一旦硬化した後に、未硬化の紫外線硬化樹脂を上記欠陥の部位に再び供給し、この再び供給した紫外線硬化樹脂を硬化させて、レンズ集合体を成形する方式が採用される場合がある。 Therefore, after the lens assembly 1 is cured once, an uncured ultraviolet curable resin is supplied again to the defective portion, and the supplied ultraviolet curable resin is cured to mold the lens assembly. There is a case.
なお、従来の技術に関する技術文献として、たとえば、特許文献１を掲げることができる。 For example, Patent Document 1 can be cited as a technical document related to the conventional technology.
ところで、紫外線硬化樹脂を再度供給してレンズ集合体を製造する従来の方式では、レンズ集合体の製造工程が煩雑になるという問題がある。 By the way, in the conventional method of manufacturing the lens assembly by supplying the ultraviolet curable resin again, there is a problem that the manufacturing process of the lens assembly becomes complicated.
なお、この問題は、成形材料を硬化することによりレンズ集合体以外の成形品を成形する場合にも同様に発生する問題である。 This problem also occurs when a molded product other than the lens assembly is molded by curing the molding material.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、成形材料を硬化させて成形品を成形する型および型の製造方法において、簡素な工程で成形品の要部での欠陥の発生を防止することができる型および型の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a mold for molding a molded product by curing a molding material and a method for manufacturing the mold, the occurrence of a defect in a main part of the molded product is performed in a simple process. It is an object of the present invention to provide a mold and a method for manufacturing the mold that can be prevented.
請求項１に記載の発明は、紫外線硬化樹脂を硬化することで、要部と周辺部とを備えた成形品を成形するための型において、紫外線を透過する材料で平板状に形成された第１の本体部と、紫外線を透過する材料で平板状に形成され、前記第１の本体部の厚さ方向の一方の面を覆うようにして前記第１の本体部に一体的に設けられた第２の本体部と、前記要部を成形するために、前記第２の本体部の、前記第１の本体部とは反対側の面に形成された要部用成形パターンと、前記周辺部を成形するために、前記第２の本体部の、前記第１の本体部とは反対側の面に形成された周辺部用成形パターンと、前記第１の本体部と前記第２の本体部との間に設けられ、前記各本体部をこれらの厚さ方向から見たときに、前記周辺部用成形パターンと重なっている遮光膜とを有する型である。 According to the first aspect of the present invention, in the mold for molding a molded article having a main part and a peripheral part by curing an ultraviolet curable resin, a flat plate made of a material that transmits ultraviolet rays is used. 1 is formed in a flat plate shape with a material that transmits ultraviolet light, and is provided integrally with the first main body so as to cover one surface in the thickness direction of the first main body. A second main body, a main part forming pattern formed on a surface of the second main body opposite to the first main body to form the main part, and the peripheral part; To form a peripheral portion molding pattern formed on a surface of the second main body portion opposite to the first main body portion, the first main body portion and the second main body portion. When the main body is viewed from the thickness direction, it overlaps with the peripheral pattern. Of the type having a light-shielding film it is.
請求項２に記載の発明は、平板状の第１の本体部の厚さ方向の一方の面に遮光膜を設ける遮光膜設置工程と、前記遮光膜設置工程で設けた遮光膜の一部を除去することで、前記遮光膜設置工程で設けた遮光膜を所定の形状に形成する遮光膜形状形成工程と、前記遮光膜形状形成工程で所定の形状に形成された遮光膜を覆うように、前記第１の本体部の厚さ方向の一方の面に未硬化の成形材料を供給する成形材料供給工程と、前記成形材料供給工程で供給された成形材料を、マスタ型を用いて成形する成形工程とを有する型の製造方法である。 According to the second aspect of the present invention, there is provided a light-shielding film installation step of providing a light-shielding film on one surface in the thickness direction of the flat plate-like first main body, and a part of the light-shielding film provided in the light-shielding film installation step. By removing, so as to cover the light shielding film formed in the predetermined shape in the light shielding film shape forming step, and the light shielding film shape forming step of forming the light shielding film provided in the light shielding film in the predetermined shape, A molding material supply step for supplying an uncured molding material to one surface in the thickness direction of the first main body, and a molding for molding the molding material supplied in the molding material supply step using a master mold A mold having a process.
本発明によれば、成形材料を硬化させて成形品を成形する型および型の製造方法において、簡素な工程で成形品の要部での欠陥の発生を防止することができるという効果を奏する。 According to the present invention, in the mold for molding a molded product by curing the molding material and the method for manufacturing the mold, it is possible to prevent the occurrence of defects in the main part of the molded product in a simple process.
本発明の実施形態に係るレンズ集合体（ウェハレンズ）１は、硬化した紫外線硬化樹脂等の透明な樹脂材料等で構成されており、図１で示すように、レンズ部（要部）３と周辺部５とを備えて構成されている。
A lens assembly (wafer lens) 1 according to an embodiment of the present invention is made of a transparent resin material such as a cured ultraviolet curable resin. As shown in FIG. The
レンズ部３は、製品もしくは半製品になる部位であり、製品もしくは半製品としての機能を発揮する。周辺部５は、レンズ部３とつながっていてレンズ部３とともに一体成形される部位である。また、周辺部５が、製品もしくは半製品としての機能を発揮することはほとんど無い。さらに、レンズ集合体１が成形された後、周辺部５の総てがレンズ部３といっしょに使用される場合もあるし、周辺部５の一部がレンズ部３といっしょに使用される場合もあるし、周辺部５がレンズ部３から切り離される場合もある。
The
さらに説明すると、レンズ集合体１は、平板状の本体部７と球冠状の複数の凹部９と球冠状の複数の凸部１１とを備えている。本体部７は、たとえば、円板状に形成されている。各凹凸部９，１１（図４（ａ）で示す型Ｍ１，Ｍ２で形成されたパターン）は、本体部７の厚さ方向の両面で、所定の間隔をあけて設けられている。
More specifically, the lens assembly 1 includes a flat plate-shaped main body portion 7, a plurality of spherical crown-shaped
レンズ集合体１（本体部７）をこの厚さ方向から見ると、本体部７の厚さ方向の一方の面（図１（ｂ）では上面）に設けられている各凹部９それぞれの中心の位置と、本体部７の厚さ方向の他方の面（図１（ｂ）では下面）に設けられている各凸部１１それぞれの中心の位置とは、お互いに一致している（図１（ａ）等参照）。
When the lens assembly 1 (main body portion 7) is viewed from this thickness direction, the center of each
このように構成されているレンズ集合体１は、たとえば、１つの凹部９とこれに対向する１つの凸部１１とを備えた複数のレンズ部３と、１つの周辺部５とに分けられる。そして、周辺部５から分けられた各レンズ部３は、これにＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を設けることで、たとえば携帯電話のカメラ部に使用される。
The lens assembly 1 configured as described above is divided into, for example, a plurality of
レンズ部３や周辺部５の形状についてさらに説明すると、１つのレンズ部３は、図１（ａ）で示すレンズ集合体１の１つの任意の凹部９を示す小さな円を、図１（ａ）の紙面に垂直な方向に移動したときに得られる軌跡で、レンズ集合体１を切断して得られるメニスカス凸レンズの形状になっている。
The shape of the
周辺部５は、図１（ａ）に示すレンズ集合体１において、総てのレンズ部３を取り除いた形状になっている（本体部７に多数の円形な貫通孔が形成された形状になっている）。
The
上記説明では、レンズ部３の外周を凹部９や凸部１１の外周と一致させているが（レンズ部３の外径と凹部９の外径と凸部１１の外径とをお互いに一致させているが）、凹部９の外径と凸部１１の外径とが異なっていてもよいし、レンズ部３の外径が、凹部９の外径や凸部１１の外径とが異なっていてもよい。
In the above description, the outer periphery of the
図１（ａ）等では、凹凸部９，１１の数を少なく描いている。実際には、本体部７の外径は、６インチから８インチ程度であり、凹凸部９，１１は、数百個から数千個設けられている。
In FIG. 1A and the like, the number of the concave and
図１に示すレンズ集合体１では、本体部７に凹凸部９，１１が形成されているが、図２で示すように、本体部７の厚さ方向の一方の面に複数の凸部１１Ａを設け、本体部７の厚さ方向の他方の面に複数の球冠状の凸部１１Ｂを設けた構成であってもよいし、本体部７の厚さ方向の両面に複数の凹部を設けた構成であってもよいし（図示せず）、本体部７の厚さ方向の一方の面にのみ凹部もしくは凸部を設けた構成であってもよい（図示せず）。
In the lens assembly 1 shown in FIG. 1, the main body portion 7 has
そして、レンズ部３として、メニスカス凸レンズだけでなく、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカス凹レンズ、両凹レンズ、平凹レンズを得るようにしてもよい。
And as the
成形材料として、紫外線硬化樹脂の代わりに、所定の波長の電磁波の照射で硬化する樹脂等の材料を掲げることができるが、ここでは、紫外線硬化樹脂を例に掲げて説明する。 As the molding material, a material such as a resin that is cured by irradiation with an electromagnetic wave having a predetermined wavelength can be used instead of the ultraviolet curable resin. Here, the ultraviolet curable resin will be described as an example.
レンズ集合体１は、上述したように、レンズ部３と周辺部５とを備えており、紫外線硬化樹脂を硬化することで形成されている。
As described above, the lens assembly 1 includes the
そして、詳しくは後述するが、レンズ部３の硬化が周辺部５の硬化よりも先に終了することで、未硬化の周辺部５からレンズ部３に向けて未硬化の紫外線硬化樹脂が僅かに流れ込み（周辺部５になる部分に存在する未硬化の紫外線硬化樹脂がレンズ部３に向けて流れ込み）、レンズ集合体１では周辺部５にひけが発生している。
As will be described in detail later, when the curing of the
なお、上述した未硬化の紫外線硬化樹脂の流れ込みは、レンズ部３が硬化するときの紫外線硬化樹脂の体積の僅かな減少で発生するのである。また、上述した流れ込みが発生することで、周辺部５にはひけや空洞が発生しているが、レンズ部３にひけや空洞が発生していることはない。
Note that the flow of the uncured ultraviolet curable resin described above is caused by a slight decrease in the volume of the ultraviolet curable resin when the
次に、レンズ集合体１の成形方法（製造方法）について、図４〜図６を参照しつつ説明する。 Next, a molding method (manufacturing method) of the lens assembly 1 will be described with reference to FIGS.
レンズ集合体１は、たとえば型（上型Ｍ１と下型Ｍ２）を用いて成形されるようになっている。型Ｍ１，Ｍ２は、石英ガラス等の紫外線を透過する材料で構成されている。型Ｍ１，Ｍ２には、レンズ部３と周辺部５とを成形するための成形パターンが形成されており、型Ｍ１，Ｍ２に形成されている成形パターンとは反転した形状のパターンが、レンズ集合体１に形成されるようになっている（レンズ集合体１に凹部９と凸部１１とが形成されるようになっている）。
The lens assembly 1 is molded using, for example, a mold (upper mold M1 and lower mold M2). The molds M1 and M2 are made of a material that transmits ultraviolet rays, such as quartz glass. Molds M1 and M2 are formed with a molding pattern for molding the
まず、上型Ｍ１が下型Ｍ２から離れている状態で、未硬化の紫外線硬化樹脂１３を下型Ｍ２に供給する（図４（ａ）参照；紫外線硬化樹脂供給工程）。
First, in a state where the upper mold M1 is separated from the lower mold M2, uncured ultraviolet
続いて、図５で示すように、上型Ｍ１と下型Ｍ２との間の距離が所定の距離Ｌ１になるまで、上型Ｍ１を下型Ｍ２に対して相対的に近づける（型移動位置決め工程）。この状態で、上型Ｍ１と下型Ｍ２との間の空間（紫外線硬化樹脂１３で満たされている空間）の形状が、レンズ集合体１の形状になる。 Subsequently, as shown in FIG. 5, the upper mold M1 is brought relatively close to the lower mold M2 until the distance between the upper mold M1 and the lower mold M2 reaches a predetermined distance L1 (mold movement positioning step). ). In this state, the shape of the space between the upper mold M1 and the lower mold M2 (the space filled with the ultraviolet curable resin 13) becomes the shape of the lens assembly 1.
続いて、上型と下型とを通して、紫外線硬化樹脂１３に紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂１３を硬化させる（紫外線硬化樹脂硬化工程）。
Subsequently, the ultraviolet
続いて、図６で示すように、上型Ｍ１を硬化した紫外線硬化樹脂１３（レンズ集合体１）から離し、レンズ集合体１を下型Ｍ２から離して、レンズ集合体１を得る（離型工程）。 Subsequently, as shown in FIG. 6, the upper mold M1 is separated from the cured ultraviolet curable resin 13 (lens assembly 1), and the lens assembly 1 is separated from the lower mold M2 to obtain the lens assembly 1 (release). Process).
ここで、レンズ集合体１の成形方法についてさらに説明する。前記紫外線硬化樹脂硬化工程では、たとえば、レンズ部３（レンズ部３になる未硬化の紫外線硬化樹脂１３）に照射される紫外線の強度を、周辺部５（周辺部５になる未硬化の紫外線硬化樹脂１３）に照射される紫外線の強度よりも大きくして、レンズ部３の硬化を、周辺部５の硬化よりも先に終了させている。
Here, the molding method of the lens assembly 1 will be further described. In the ultraviolet curable resin curing step, for example, the intensity of ultraviolet rays applied to the lens unit 3 (uncured ultraviolet
レンズ集合体１におけるレンズ部３と周辺部５との硬化の態様について、例を掲げてより詳しく説明すると、たとえば、図３（ａ）〜（ｅ）で示す態様を掲げることができる。なお、図３の横軸は、時刻ｔの経過を示している。
The mode of curing of the
図３（ａ）に示す態様では、時刻ｔ０で、未硬化の紫外線硬化樹脂１３への紫外線の照射が開始される。この照射を続けることで、時刻ｔ１１で、レンズ集合体１のレンズ部３が硬化し始める。続いて、時刻ｔ１２で、レンズ集合体１のレンズ部３の硬化が終了するとともに、レンズ集合体１の周辺部５が硬化し始める。続いて、時刻ｔ１３で、レンズ集合体１の周辺部５の硬化が終了し、レンズ集合体１が成形される。この後、紫外線の照射を終了する。
In the mode shown in FIG. 3A, irradiation of the uncured ultraviolet
図３（ｂ）に示す態様では、時刻ｔ０で、未硬化の紫外線硬化樹脂１３への紫外線の照射が開始される。この照射を続けることで、時刻ｔ２１で、レンズ集合体１のレンズ部３が硬化し始める。続いて、時刻ｔ２２で、レンズ集合体１の周辺部５が硬化し始める。続いて、時刻ｔ２３で、レンズ集合体１のレンズ部３の硬化が終了する。続いて、時刻ｔ２４で、レンズ集合体１の周辺部５の硬化が終了し、レンズ集合体１が成形される。この後、紫外線の照射を終了する。
In the mode shown in FIG. 3B, the irradiation of the uncured ultraviolet
図３（ｃ）に示す態様では、時刻ｔ０で、未硬化の紫外線硬化樹脂１３への紫外線の照射が開始される。この照射を続けることで、時刻ｔ３１で、レンズ集合体１のレンズ部３が硬化し始める。続いて、時刻ｔ３２で、レンズ集合体１のレンズ部３の硬化が終了する。続いて、時刻ｔ３３で、レンズ集合体１の周辺部５が硬化し始める。続いて、時刻ｔ３４で、レンズ集合体１の周辺部５の硬化が終了し、レンズ集合体１が成形される。この後、紫外線の照射を終了する。
In the embodiment shown in FIG. 3 (c), irradiation of the uncured ultraviolet
図３（ｄ）に示す態様では、時刻ｔ０で、未硬化の紫外線硬化樹脂１３への紫外線の照射が開始される。この照射を続けることで、時刻ｔ４１で、レンズ集合体１の周辺部５が硬化し始める。続いて、時刻ｔ４２で、レンズ集合体１のレンズ部３が硬化し始める。続いて、時刻ｔ４３でレンズ集合体１のレンズ部３の硬化が終了する。続いて、時刻ｔ４４で、レンズ集合体１の周辺部５の硬化が終了する。この後、紫外線の照射を終了し、レンズ集合体１が成形される。
In the mode shown in FIG. 3D, the irradiation of the uncured ultraviolet
図３（ｅ）に示す態様では、時刻ｔ０で、未硬化の紫外線硬化樹脂１３への紫外線の照射が開始される。この照射を続けることで、時刻ｔ５１で、レンズ集合体１のレンズ部３と周辺部５とが硬化し始める。続いて、時刻ｔ５２で、レンズ集合体１のレンズ部３の硬化が終了する。続いて、時刻ｔ５３で、レンズ集合体１の周辺部５の硬化が終了し、レンズ集合体１が成形される。この後、紫外線の照射を終了する。
In the embodiment shown in FIG. 3 (e), irradiation of ultraviolet rays to the uncured ultraviolet
なお、図３（ｂ），（ｄ），（ｅ）で示す態様では、レンズ集合体１のレンズ部３の硬化時期の一部とレンズ集合体１の周辺部５の硬化時期の一部とがお互いに重なっているが、レンズ部３の硬化が終了するまでは、レンズ部３と接する周辺部５の部位が完全に硬化しておらず、レンズ部３が硬化するときに生ずる紫外線硬化樹脂１３の体積の変化に応じて、レンズ部３と周辺部５との間で液体状もしくは流動体状の紫外線硬化樹脂１３の行き来があるものとする。たとえば、液体状の紫外線硬化樹脂１３が硬化するときにこの体積が減少する場合には、未硬化の液体状の紫外線硬化樹脂１３が、周辺部５からレンズ部３に向かって、レンズ部３の体積の減少分だけ流れ込むようになっている。
3 (b), (d), and (e), a part of the curing time of the
ここで、照射する紫外線の強度を変えてレンズ部３の硬化を周辺部５の硬化よりも先に終了させる場合の態様について、例を掲げてさらに説明する。
Here, the mode in the case where the curing of the
図５に示す態様では、下型Ｍ２の一部に遮光膜１５を一体的に設けることで、紫外線の透過率を変え、紫外線硬化樹脂１３に照射する紫外線の強度を変えている。
In the embodiment shown in FIG. 5, the
すなわち、下型Ｍ２の上面には、平面状部Ｍ３と複数の凹部（レンズ集合体１の凸部１１を形成するための凹部）Ｍ４とが形成されているが、遮光膜１５は、平面状部Ｍ３の全面に設けられている。
In other words, a planar portion M3 and a plurality of concave portions (concave portions for forming the
遮光膜１５は、たとえば、クロム等の金属の薄い膜で構成されており、真空蒸着等によって下型Ｍ２に一体的に設けられている。遮光膜１５における紫外線の透過率は、遮光膜１５によって変えられている。たとえば、遮光膜１５として、金属等の薄膜を採用した場合には、紫外線の透過率は０％になる（紫外線は透過しないようになる）。
The
したがって、下型Ｍ２では、レンズ集合体１のレンズ部３（レンズ部３になる紫外線硬化樹脂１３）に接する成形パターンの面の部位（下型Ｍ２の凹部）Ｍ４における紫外線の透過率が、周辺部５（周辺部５になる紫外線硬化樹脂１３）に接する成形パターンの面の部位（下型Ｍ２の凹部）Ｍ４における紫外線の透過率よりも、高くなっている。
Therefore, in the lower mold M2, the transmittance of ultraviolet rays in the portion (the concave portion of the lower mold M2) M4 of the surface of the molding pattern in contact with the lens portion 3 (the ultraviolet
なお、紫外線は、下型Ｍ２と上型Ｍ１を通してレンズ部３（レンズ部３になる紫外線硬化樹脂１３）と周辺部５（周辺部５になる紫外線硬化樹脂１３）とに照射されるようになっている。
In addition, ultraviolet rays are irradiated to the lens part 3 (the ultraviolet
遮光膜１５は、図５で示す紫外線発生装置（下型Ｍ２の下方に設けられている紫外線発生装置）１７が発し紫外線硬化樹脂１３に向かって照射される紫外線を、前述したように完全に遮るようになっている。したがって、紫外線発生装置１７が発した紫外線は、レンズ部３（レンズ部３になる紫外線硬化樹脂１３）にのみ照射されるようになっている。
The
なお、遮光膜１５が、紫外線発生装置１７が発した紫外線の一部を遮るもの（詳しくは、図７等を用いて後述）であってもよい。この場合、紫外線発生装置１７が発した紫外線は、レンズ部３（レンズ部３になる紫外線硬化樹脂１３）と周辺部５（周辺部５になる紫外線硬化樹脂１３）とに照射されるが、レンズ部３に照射される紫外線の強度が、周辺部５に照射されて紫外線の強度よりも強くなる。
In addition, the
また、もしも遮光膜１５が存在しなければ、レンズ部３と周辺部５とで構成されるレンズ集合体１（紫外線硬化樹脂１３）の全体に、ほぼ均一な強度の紫外線が連続して照射されるようになっているものとする。
If the
上型Ｍ１の下面には、平面状部Ｍ５と複数の凸部（レンズ集合体１の凹部９を形成するための凸部）Ｍ６とが形成されているが、遮光膜は設けられていない。
A planar portion M5 and a plurality of convex portions (convex portions for forming the
したがって、図５で示す紫外線発生装置（上型Ｍ１の上方に設けられている紫外線発生装置）１９が発した紫外線は、上型Ｍ１を通って、レンズ集合体１（レンズ集合体１になる紫外線硬化樹脂１３の全体）に、均一な強度で照射されるようになっている。
Therefore, the ultraviolet rays emitted by the ultraviolet ray generator 19 (ultraviolet ray generator provided above the upper mold M1) 19 shown in FIG. 5 pass through the upper mold M1 and become the lens assembly 1 (the ultraviolet rays that become the lens aggregate 1). the whole) of the cured
これにより、下型Ｍ２の遮光膜１５が紫外線を完全に遮るものである場合には、レンズ集合体１の周辺部５には、上方の紫外線発生装置１９が発した紫外線のみが照射されるようになっており、レンズ集合体１のレンズ部３には、下方の紫外線発生装置１７と上方の紫外線発生装置１９とが発した紫外線が照射されるようになっている。
Thereby, when the
そして、レンズ集合体１の周辺部５に照射される紫外線の強度が、レンズ集合体１のレンズ部３に照射される紫外線の強度よりも弱くなっており、レンズ部３の硬化のほうが早く終了するようになっている。
Then, the intensity of the ultraviolet rays applied to the
なお、上記説明では、下型Ｍ２にのみ遮光膜１５を設けているが、下型Ｍ２に遮光膜１５を設けることに変えてもしくは加えて上型Ｍ１（上型Ｍ１の平面状部Ｍ５）に遮光膜を設けてもよい。下型Ｍ２と上型Ｍ１とに遮光膜を設けた場合には、少なくとも一方の遮光膜は、完全に紫外線を遮るのではなく、紫外線の一部を遮る構成になっているものとする。
In the above description, the
ここで、図４〜図６で示す下型Ｍ２についてさらに詳しく説明する。 Here, the lower mold M2 shown in FIGS. 4 to 6 will be described in more detail.
下型Ｍ２は、紫外線を透過する材料で平板状に形成された本体部Ｍ７と、要部用成形パターンＭ４と、周辺部用成形パターンＭ３と、遮光膜１５とを備えて構成されている。
The lower mold M2 includes a main body part M7 formed in a flat plate shape with a material that transmits ultraviolet rays, a main part molding pattern M4, a peripheral part molding pattern M3, and a
要部用成形パターンＭ４は、レンズ部３を成形するためのものであり、本体部Ｍ７の厚さ方向の一方の面に形成されている。周辺部用成形パターンＭ３は、周辺部５を成形するためのものであり、要部用成形パターンＭ４に隣接して、本体部Ｍ７の厚さ方向の一方の面に形成されている。遮光膜１５は、周辺部用成形パターンＭ３の表面に設けられている。
The main part molding pattern M4 is for molding the
ここで、下型Ｍ２の製造方法について説明する。 Here, the manufacturing method of the lower mold | type M2 is demonstrated.
まず、図８（ａ）で示すように、石英ガラスで構成された平板状の素材を用意する。この平板状の素材の厚さ方向の一方の面のたとえば全面に、図８（ｂ）で示すように、真空蒸着等によって、クロムの薄膜１５を設ける。
First, as shown in FIG. 8A, a flat material made of quartz glass is prepared. As shown in FIG. 8B, for example, a
続いて、クロムの薄膜１５を設けた面に、図８（ｃ）で示すように、凹部Ｍ４を形成する。凹部Ｍ４の形成は、たとえば、切削加工によってなされる。凹部Ｍ４が形成された部では、クロムの薄膜は除去されている。
Subsequently, as shown in FIG. 8C, a recess M4 is formed on the surface on which the chromium
上型Ｍ１は、紫外線を透過する材料で平板状に形成された本体部Ｍ８と、要部用成形パターンＭ６と、周辺部用成形パターンＭ５とを備えて構成されている。 The upper mold M1 includes a main body M8 formed in a flat plate shape with a material that transmits ultraviolet rays, a main part molding pattern M6, and a peripheral part molding pattern M5.
要部用成形パターンＭ６は、レンズ部３を成形するためのものであり、本体部Ｍ８の厚さ方向の一方の面に形成されている。周辺部用成形パターンＭ５は、周辺部５を成形するためのものであり、要部用成形パターンＭ６に隣接して、本体部Ｍ８の厚さ方向の一方の面に形成されている。
The main part molding pattern M6 is for molding the
ここで、上型Ｍ１の製造方法について説明する。 Here, the manufacturing method of the upper mold | type M1 is demonstrated.
まず、石英ガラスで構成された平板状の素材を用意する。この平板状の素材の厚さ方向の一方の面に、たとえば、切削加工によって、凸部Ｍ６を形成する。なお、下型Ｍ２の形状をしたものをマスタ型として使用して、成形材料で上型Ｍ１を成形してもよい。 First, a flat material made of quartz glass is prepared. The convex portion M6 is formed on one surface in the thickness direction of the flat plate material by, for example, cutting. Note that the upper mold M1 may be formed of a molding material using a shape of the lower mold M2 as a master mold.
レンズ集合体１は、前述したように、たとえば、複数のレンズ部３を備えており、これらのレンズ部３が周辺部５を介してお互いにつながっていることで（複数のレンズ部３が周辺部５を介してつながっていることで）レンズ集合体１が一体成形されている。
As described above, the lens assembly 1 includes, for example, a plurality of
ところで、上記説明では、上型Ｍ１の上方と下型Ｍ２の下方の両側から紫外線硬化樹脂１３に紫外線を照射して、レンズ集合体１を成形しているが、各型Ｍ１，Ｍ２のうちの一方の側（たとえば下型Ｍ２の下方）からのみ、紫外線硬化樹脂１３に向けて紫外線を照射してもよい（図７参照）。
In the above description, the lens assembly 1 is molded by irradiating the ultraviolet
図７で示す下型Ｍ２に形成されている遮光膜１５は、紫外線を完全に遮断するものではなくて、所定の割合で紫外線を透過するものである点が、図５に示す下型Ｍ２と異なっており、その他の点は、ほぼ同様になっている。
The
すなわち、図７で示す下型Ｍ２では、レンズ集合体１（紫外線硬化樹脂１３）の周辺部５に接触する平面（下型Ｍ２の平面状部Ｍ３）に設けられている遮光膜１５が、紫外線を完全に遮るものではなくて、たとえば、曇りガラスのようなもので構成されており、紫外線を弱める構成になっている（たとえば、紫外線を５０％程度透過させる構成になっている。
That is, in the lower mold M2 shown in FIG. 7, the light-shielding
これにより、図５で示す場合と同様にして、レンズ部３（レンズ部３になる紫外線硬化樹脂１３）に照射される紫外線の強度が周辺部５（周辺部５なる紫外線硬化樹脂１３）に照射される紫外線の強度よりも大きくなり、レンズ部３の硬化が周辺部５の硬化よりも早く終了するようになっている。なお、図７に示す態様において、上型Ｍ１が削除されていてもよい。
Thus, in the same manner as in the case shown in FIG. 5, the intensity of the ultraviolet rays applied to the lens portion 3 (the ultraviolet
ところで、上記説明では、周辺部５に接する成形パターンの面（下型Ｍ２の平面状部Ｍ３）に遮光膜１５を設けてあるが、下型Ｍ２の平面状部Ｍ３ではなくて下型Ｍ２の平面状部Ｍ３の近くに遮光膜等を設け、紫外線の透過率を変えてもよい。たとえば、図９で示す下型Ｍ１１を用いて、紫外線硬化樹脂１３を成形してレンズ集合体１を得るようにしてもよい。
In the above description, the
図９で示す下型Ｍ１１は、紫外線を透過する材料で平板状に形成された第１の本体部２１と、紫外線を透過する材料で平板状に形成された第２の本体部２３とを備えて構成されている。
The lower mold M11 shown in FIG. 9 includes a first
第２の本体部２３は、第１の本体部２１の厚さ方向の一方の面を覆うようにして第１の本体部２１に一体的に設けられている。型Ｍ１１では、第１の本体部２１の厚さ方向と、第２の本体部２３の厚さ方向とはお互いに一致している。また、各本体部２１，２３をこれらの厚さ方向から見ると、第１の本体部２１と第２の本体部２３とがお互いに重なっている。
The second
第２の本体部２３には、レンズ部３を成形するための要部用成形パターン（球冠状の複数の凹部）Ｍ１３が形成されている。要部用成形パターンＭ１３は、第２の本体部２３の面（第１の本体部２１とは反対側の面）に形成されている。
The second
また、第２の本体部２３には、周辺部５を成形するための周辺部用成形パターン（平面状部）Ｍ１５が形成されている。周辺部用成形パターンは、要部用成形パターンＭ１３に隣接して、第２の本体部２３の面（第１の本体部２１とは反対側の面）に形成されている。
In addition, a peripheral portion molding pattern (planar portion) M <b> 15 for forming the
さらに、第１の本体部２１と第２の本体部２３との間には、遮光膜１５が設けられている。遮光膜１５は、各本体部２１，２３をこれらの厚さ方向から見たときに、周辺部用成形パターンＭ１５と重なっている。
Further, a
なお、図９で示すものは、下型Ｍ１１の構成のみが、図５で示すものと異なっており、他のものは、図５で示すものと同様になっている。 9 is different from that shown in FIG. 5 only in the configuration of the lower mold M11, and the others are the same as those shown in FIG.
ここで、図９で示す下型Ｍ１１の製造方法について説明する。 Here, a manufacturing method of the lower mold M11 shown in FIG. 9 will be described.
まず、図１０（ａ）で示すように、石英ガラスで構成された平板状の素材（第１の本体部２１）を用意する。この平板状の素材の厚さ方向の一方の面のたとえば全面に、図１０（ｂ）で示すように、真空蒸着等によってクロムの薄膜（遮光膜）１５を設ける（遮光膜設置工程）。 First, as shown in FIG. 10A, a flat plate material (first main body portion 21) made of quartz glass is prepared. As shown in FIG. 10B, for example, a thin chromium film (light-shielding film) 15 is provided by vacuum deposition or the like on one surface in the thickness direction of the flat plate material (light-shielding film installation step).
続いて、図１０(ｃ)で示すように、前記遮光膜設置工程で設けた遮光膜１５の一部を除去することで、前記遮光膜設置工程で設けた遮光膜１５を所定の形状に形成する（遮光膜形状形成工程：遮光膜パターン形成工程）。
Subsequently, as shown in FIG. 10C, by removing a part of the
続いて、図１０(ｄ)で示すように、前記遮光膜形状形成工程での形状に形成された遮光膜１５を覆うように、第１の本体部２１の厚さ方向の一方の面に未硬化の成形材料（たとえば紫外線硬化樹脂１３もしくは熱硬化性樹脂等の樹脂材料等）を供給する（成形材料供給工程）。
Subsequently, as shown in FIG. 10D, the first
続いて、図１１(ａ)で示すように、前記成形材料供給工程で供給された紫外線硬化樹脂１３を、マスタ型Ｍ２１を用いて成形する（成形工程）。
Subsequently, as shown in FIG. 11A, the ultraviolet
続いて、図１１（ｂ）で示すように、マスタ型Ｍ２１を硬化した紫外線硬化樹脂１３から離すことで、下型Ｍ１１を得る。
Subsequently, as shown in FIG. 11B, the lower mold M11 is obtained by separating the master mold M21 from the cured ultraviolet
なお、図５等で示す下型Ｍ２において、この下型Ｍ２の下面に、図１１（ｂ）等で示す遮光膜１５と同様な遮光膜を設けてもよい。
In the lower mold M2 shown in FIG. 5 or the like, a light shielding film similar to the
ところで、上記説明では遮光膜１５が型Ｍ２に一体的に設けられているが、図１２で示すように、遮光膜が設けられていない下型Ｍ２や上型Ｍ１とは別体で構成された遮光膜（板状の遮光部材）２５を用いて、遮光膜１５に代えてもよい。
In the above description, the
なお、遮光部材２５は、各型Ｍ１，Ｍ２に対して着脱自在になっているものとする。また、遮光部材２５は、平面視すると図１（ａ）で示す形状になっている。ただし、図１（ａ）で示す小さい複数の円が貫通孔になっている。 In addition, the light shielding member 25 shall be detachable with respect to each type | mold M1, M2. The light shielding member 25 is adapted to indicate to the shape in Figure 1 in plan view (a). However, a plurality of small circles shown in FIG. 1A are through holes.
レンズ集合体１によれば、レンズ部３の硬化を、周辺部５の硬化よりも先に終了させているので、レンズ部３が硬化するときに紫外線硬化樹脂１３の体積が減少しても（収縮しても）、この減少した分だけ、周辺部５からレンズ部３に未硬化の紫外線硬化樹脂１３が流れ、レンズ部３に欠陥が発生することが防止される。
According to the lens assembly 1, the curing of the
また、従来のように、紫外線硬化樹脂を一旦硬化させた後に、紫外線硬化樹脂を再び供給することが無いので、レンズ集合体１の製造工程を簡素化することができる。また、紫外線硬化樹脂を再び供給することが無いので、レンズ集合体１において境界面（１回目の硬化した紫外線硬化樹脂と２回目に硬化した紫外線硬化樹脂との境界面）が形成されることがなくなり、レンズ部３の光学特性が向上する。
Further, unlike the prior art, after the ultraviolet curable resin is once cured, the ultraviolet curable resin is not supplied again, so that the manufacturing process of the lens assembly 1 can be simplified. Further, since the ultraviolet curable resin is not supplied again, a boundary surface (a boundary surface between the first cured ultraviolet curable resin and the second cured ultraviolet curable resin) may be formed in the lens assembly 1. The optical characteristics of the
また、レンズ集合体１の成形方法によれば、レンズ部３に照射される紫外線の強度を周辺部５に照射される紫外線の強度よりも大きくしているので、レンズ部３の硬化を周辺部５の硬化よりも確実に先に終了させることができる。
Further, according to the molding method of the lens assembly 1, since the intensity of the ultraviolet rays applied to the
また、レンズ集合体１の成形方法によれば、レンズ部３に接する成形パターンＭ４の面における紫外線の透過率が、周辺部５に接する成形パターンＭ３の面における紫外線の透過率よりも高くなっているので、簡素な構成の紫外線発生装置で、レンズ部３に照射される紫外線の強度を周辺部５に照射される紫外線の強度よりも大きくすることができる。
Further, according to the molding method of the lens assembly 1, the transmittance of ultraviolet rays on the surface of the molding pattern M 4 in contact with the
また、レンズ集合体１の成形方法によれば、遮光膜１５を用いて紫外線の透過を変えているので、紫外線硬化樹脂の成形に使用される型や紫外線発生装置の構成を簡素化することができる。
Further, according to the molding method of the lens assembly 1, since the ultraviolet ray transmission is changed by using the
また、紫外線硬化樹脂に照射される紫外線の強度を変えることに代えてもしくは加えて、次に示す態様１、態様２、態様３の少なくともいずれかの態様で、周辺部５の硬化終了時刻をレンズ部３の硬化終了時刻より遅らせてもよい。
Further, in place of or in addition to changing the intensity of the ultraviolet ray irradiated to the ultraviolet curable resin, the curing end time of the
態様１；紫外線の照射を開始する時刻をずらす。すなわちレンズ部３への紫外線の照射を開始した後に、周辺部５への紫外線の照射を開始する。この場合、たとえば、レンズ部３と周辺部５への紫外線照射の終了時刻は同時刻とし、レンズ部３の総ての部位および周辺部５の総ての部位に照射される紫外線の強度は均一であるものとし、しかも、紫外線は連続して照射（照射の開始から照射の終了まで連続して照射）されるものとする。
Aspect 1: The time for starting the irradiation with ultraviolet rays is shifted. That is, after the irradiation of the ultraviolet rays to the
態様２；紫外線の照射を断続的にする。すなわち、レンズ部３の総ての部位および周辺部５総ての部位への紫外線の照射と非照射とをたとえば０．１秒〜１秒程度の短い時間間隔で繰り返すことで（紫外線照射のオン・オフを繰り返すことで）、レンズ部３と周辺部５とを硬化される。この場合、所定の時間あたりでは、レンズ部３へ照射される紫外線の総量（単位体積あたりの総量）が、周辺部５に照射される紫外線の総量（単位体積あたりの総量）よりも多くなっている。たとえば、レンズ部３に照射される紫外線照射オンの時間が、周辺部５へ照射される紫外線照射オンの時間よりも長くなっている。
Aspect 2; UV irradiation is intermittent. That is, by repeating the irradiation and non-irradiation of ultraviolet rays to all the parts of the
態様３；紫外線発生装置を移動することで、紫外線の照射位置を変える。すなわち、まず、紫外線をレンズ部３にのみ照射してレンズ部３の総てが硬化してから、紫外線を周辺部５に照射して、周辺部５硬化させる。レンズ部３が図１で示すように多数存在する場合には、レンズ部３を１つずつ硬化させてもよいし、複数個ずつ硬化させてもよいし。総てのレンズ部３をいっしょに硬化させてもよい。
Aspect 3: The irradiation position of the ultraviolet rays is changed by moving the ultraviolet ray generator. That is, first, ultraviolet rays are irradiated only on the
なお、上記説明では、レンズ部３が複数設けられているレンズ集合体１を例に掲げて説明しているが、レンズ部３が１つだけになっているものを成形品として採用してもよい。また、レンズ以外のものを成形品として採用してもよい。たとえば、要部としてモスアイ構造を備えたものを採用してもよい。
In the above description, the lens assembly 1 having a plurality of
１ レンズ集合体（成形品）
３ レンズ部（要部）
５ 周辺部
１３ 紫外線硬化樹脂
１５ 遮光膜
Ｍ１ 上型（型）
Ｍ２ 下型（型）
1 Lens assembly (molded product)
3 Lens part (main part)
5
M2 Lower mold (mold)
Claims (2)
紫外線を透過する材料で平板状に形成された第１の本体部と、
紫外線を透過する材料で平板状に形成され、前記第１の本体部の厚さ方向の一方の面を覆うようにして前記第１の本体部に一体的に設けられた第２の本体部と、
前記要部を成形するために、前記第２の本体部の、前記第１の本体部とは反対側の面に形成された要部用成形パターンと、
前記周辺部を成形するために、前記第２の本体部の、前記第１の本体部とは反対側の面に形成された周辺部用成形パターンと、
前記第１の本体部と前記第２の本体部との間に設けられ、前記各本体部をこれらの厚さ方向から見たときに、前記周辺部用成形パターンと重なっている遮光膜と、
を有することを特徴とする型。 By curing the ultraviolet curing resin, in a mold for molding a molded article having a main portion and a peripheral portion,
A first main body formed in a flat plate shape with a material that transmits ultraviolet rays;
A second main body formed integrally with the first main body so as to cover one surface of the first main body in the thickness direction, and is formed in a flat plate shape using a material that transmits ultraviolet rays; ,
In order to mold the main part, a molding pattern for the main part formed on the surface of the second main body part opposite to the first main body part,
In order to mold the peripheral portion , a peripheral portion molding pattern formed on the surface of the second main body portion opposite to the first main body portion;
A light-shielding film that is provided between the first main body portion and the second main body portion and overlaps the peripheral portion forming pattern when the main body portions are viewed from the thickness direction;
Type characterized by Rukoto to have a.
前記遮光膜設置工程で設けた遮光膜の一部を除去することで、前記遮光膜設置工程で設けた遮光膜を所定の形状に形成する遮光膜形状形成工程と、
前記遮光膜形状形成工程で所定の形状に形成された遮光膜を覆うように、前記第１の本体部の厚さ方向の一方の面に未硬化の成形材料を供給する成形材料供給工程と、
前記成形材料供給工程で供給された成形材料を、マスタ型を用いて成形する成形工程と、
を有することを特徴とする型の製造方法。 A light shielding film installation step of providing a light shielding film on one surface in the thickness direction of the flat plate-shaped first main body portion;
Removing a part of the light shielding film provided in the light shielding film installation step to form the light shielding film provided in the light shielding film installation step into a predetermined shape;
A molding material supply step of supplying an uncured molding material to one surface in the thickness direction of the first main body so as to cover the light shielding film formed in a predetermined shape in the light shielding film shape forming step ;
A molding step of molding the molding material supplied in the molding material supply step using a master mold,
Type method for producing characterized in that it comprises a.
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