JPH03183512A - 光学部品製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、マイクロフレネルレンズ等の微小な光学部品
を得るための光学部品製造装置に関する。

（従来の技術） 第１４図の各図は、マイクロフレネルレンズの製造例を
順次示すもので、吐出装置によりスタンバ１３０（金型
）上に設定量の紫外線硬化型樹脂１２０が吐出され［第
１４図（Ａ）］　、その上に透明基板１５０が接合され
［第１４図（Ｂ）］、その透明基板１５０を通して紫外
線１６０が照射され［第１４図（Ｃ）］　、樹脂１２０
の硬化後にスタンパ１３０から基板１５０と硬化された
樹脂１２０とか一体となったマイクロフレネルレンズ１
７０が剥離されて取り外される［第１４図（Ｄ）］よう
になっている。

上記の４工程からなる製造方法を行う製造装置は、固定
状態に配置される１個のスタンバの周囲に、樹脂の吐出
機、基板のセツティング機、紫外線の照射機、マイクロ
フレネルレンズの離型機のそれぞれが設けられ、スタン
バに対して吐出機、セツティング機、照射機、離型機が
順次対応するように構成されている。

（発明が解決しようとする課題） したがって、従来の製造装置においては、１個のスタン
バに対してそれぞれの機構が順次単独で動作を行ってマ
イクロフレネルレンズが１個づつ製造されるので、生産
性が悪く、短時間に多量のマイクロフレネルレンズを得
ることができなかった。短時間に多量のマイクロフレネ
ルレンズを得るには、製造装置を多数設置しなければな
らず、製造コストが増大する原因となった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなしたもので、マイクロ
フレネルレンズ等の光学部品の生産性を向上するように
行ったものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、このような目的を達成するために、光学部品
製造装置を、上面に複数の成形用金型が設置されたテー
ブルと、前記テーブルの側位置に設けられ前記成形用金
型に樹脂を吐出する樹脂吐出機構と、前記テーブルの側
位置で、前記樹脂吐出機構の後段に設けられ、前記金型
の前記樹脂吐出機構によって吐出された樹脂１に基板を
セットする基板のセツティング機構と、前記テーブルの
側位置で、前記セツティング機構の後段に設けられ、前
記吐出樹脂を硬化させる樹脂硬化機構と、前記テーブル
の側位置で、前記樹脂硬化機構の後段でかつ前記樹脂吐
出機構の前段に設けられ、前記基板と硬化樹脂とが一体
となった光学部品を前記成形用金型から離型する離型機
構と、前記テーブルと前記４つの機構とを、前記４つの
機構が前記テーブル上のそれぞれの成形用金型に順次対
応するように相対回転移動させる相対回転移動機構とを
備えてなる構成とした。

（作用） 本発明の構成によれば、相対回転移動機構の動作によっ
て、樹脂吐出機構、基板のセツティング機構、樹脂硬化
機構、離型機構のそれぞれがテーブル上のそれぞれの成
形用金型に順次連続して対応することにより、光学部品
が連続的に製造される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。まず、本発明の光学部品製造装置の全体構成について
、第１図の全体構成斜視図と第２図のブロック回路図と
に基づいて説明を行う。

これらの図において、符号ｌは円形の回転テーブルであ
り、回転テーブル１は回転中心を中心として、相対回転
移動機構としてのステッピングモータ３により回転動作
されるように設けられている。回転テーブルｌの周囲部
上面の回転中心を中心として９０°毎の位置には、成形
用金型として同形状の４個のスタンバ４がそれぞれ固定
的に設けられている。

５は紫外線硬化型樹脂の吐出機構であり、回転テーブル
ｌの側位置の一箇所に配置されている。

吐出機構５は本体部６と吐出作動部７とから構成され、
本体部６には吐出動作の制御部や吐出用エアポンプが内
蔵されるとともに、表面には動作モニター用の計器等が
設けられている。吐出作動部７は、下端に吐出ノズル９
が付設されたエアシリンジｌＯと、そのエアシリンジｌ
Ｏを支持する支持体１１と、その支持体１１の上下動案
内体１２と、支持体１１を上下動案内体１２に沿って上
下動させるステッピングモータ１４とから構成され、エ
アシリンジ１０の上端には本体部６のエアポンプからの
エア供給バイブ１５が接続されている。

このような構成により、エア供給パイプ１５を介して設
定量のエアがエアシリンジ１０に供給されると、第３図
に示すように、吐出ノズル９先端に樹脂１７が垂下状態
に位置し、この状態において、ステッピングモータ１４
が作動されて支持体１１の作動により吐出ノズル９が下
降され、その垂下する樹脂１７が樹脂塗布面に接触して
スタンバ４の所定位置に充填塗布されるようになってい
る。

上記における樹脂１７の吐出量の設定は、ノズル径、吐
出時間、エア圧が設定制御されることにより精度良く行
われるが、実際には塗布量が不足したり多すぎたりする
場合が発生する。本実施例においてはその問題点を下記
の構成により解消している。

すなわち、ノズル９の先端部９ａの周囲面に、フッソ樹
脂等の撥水性材料層２０をコーティングにより設ける構
成としている。このように撥水性材料層２０を設けるこ
とにより、その撥水性によりノズル先端部９ａの周囲へ
の樹脂１７の回り込みが阻止され、これにより、図に示
すような正常な樹脂１７の垂下状態が得られ、常に設定
量の樹脂が塗布されるようになる。撥水性材料層２０が
無い、場合には、第４図に示すようにノズル先端部９ａ
の周囲への樹脂１７の回り込みが発生ｊ２、設定量の樹
脂の塗布が行われなくなるものである。

撥水性材料層２０の高さ寸法Ｈは、樹脂１７の回り込み
を阻止すれば適宜であってよい。

上記のようにして、紫外線硬化型樹脂が充填塗布された
スタンパ４は回転テーブルｌの回転により次に説明する
セツティング機構２１に送られ、吐出機構５部分には後
に説明する離型機構５０からの樹脂が充填されていない
スタンパ４が送られζくる。

２１は透明樹脂板よりなる基板２２を樹脂１７が塗布さ
れたスタンパ４上にセツティングするセツティング機構
であり、基板２２のセツティング機２３とエアポンプ２
４とから構成され、回転テーブルｌの側位置で、上記樹
脂吐出機構５から回転テーブル１の回転中心を中心とし
て９０°偏位する位置に配置されている。セツティング
機２３は、回動作動体を内蔵する本体部２６と、本体部
２６内の回動作動体に連結され回動動作を行う回動アー
ム２７と、回動アーム２７の先端に取り付けられ下端に
基板２２の吸引部２８を備えるエアシリンジ２９εから
なり、エアシリンジ２９にはエアポンプ２３からのエア
供給パイプ３０が接続されている。

３１はセツティング機構２Ｋに隣接して設けられる基板
トレイ３３を載置するＸＹステージ、３２はそのＸＹス
テージ３１のコントローラである。

そして、上記セツティング機２３の回動アーム２７は、
回転テーブル１とＸＹステージ３１とのそれぞれに対応
する方向に回動往復動作を行い、ＸＹステージ３１で所
定位装置にセットされた基板２２をエアシリンジ２９の
動作により、紫外線硬化型樹脂１７が充填塗布されたス
タンパ４上の所定位置にセットする。

３５は樹脂硬化機構としての紫外線照射装置であり、紫
外線照射機３６とそのコントローラ３７とからなり、回
転テーブルｌの側位置で、上記セツティング機構２目か
ら回転テーブルｌの回転中心を中心としてさらに９０°
偏位する位置に配置されている。紫外線照射機３６の回
転テーブル１に相対するフード３８に囲まれる位置に紫
外線照射部３９が形成され、紫外線照射部３９には、第
５図に示すように、透明材料よりなり紫外線を透過させ
る基板２２の押圧部材４０と、その押圧部材４０を囲う
ように配置される複数の紫外線光源４１とが設けられて
いる。抑圧部材４０は紫外線照射機３６内に設けられる
樹脂硬化機構の動作により下方向への押圧動作を行うよ
うになっている。

樹脂硬化機構からの押圧力は、スプリングを介して押圧
部材４０に与えられる。

紫外線照射部３９は上記のような構成により、回転テー
ブル１の回転によりセツティング機構２１から送られて
くる樹脂１７が充填されその上部に基板２２がセットさ
れたスタンパ４の基板２２上を押圧部材４０で押圧する
とともに、それぞれの紫外線光源４１から紫外線を照射
して樹脂１７の硬化を行う。

この際上記したように抑圧部材４０が紫外線を透過可能
な透明材料より構成されているので、それぞれの光源４
１からの紫外線は基板２２の周囲部表面に直接に、また
、押圧部材４０を透過して基板２２の中央部表面に至り
、これにより基板２２の表面全体に至った光が基板２２
を透過して樹脂１７部分に達し、その結果、樹脂１７の
硬化が効率良く行われるようになっている。

第６図から第９図は紫外線照射部３９のそれぞれ異なる
他の実施例を示すもので、第６図に示すものでは押圧部
材４０の側面に切欠部４２を設け、その切欠部４２を設
けることにより、紫外線が押圧部材４０の周面で反射さ
れることを回避し、紫外線が押圧部材４０内へ多量に導
入される構成としている。

第７図に示すものでは、抑圧部材４０としてその端面が
基板２２より大きいものを用い、第８図に示すものでは
、押圧部材４０としてその端面が基板２２より大きいも
のを用いるとともに、抑圧部材４０の上部に紫外線光源
４１を設け、さらにその紫外線光源４１からの光を押圧
部材４０に導く導光筒４４を使用している。導光筒４４
の内面には、紫外線を外部に逃がさないための反射層４
５が設けられている。

第９図に示すものでは、抑圧部材４０として大きな透明
板を用いており、この場合における押圧部材４０の押圧
位置は、樹脂１７部分に相対しない端部分とし、押圧部
材４０の基板２２に相対する位置に全体に紫外線が及ぶ
ようにする。

５０は透明基板２２に紫外線硬化型樹脂１７が硬化して
一体となることにより形成されるマイクロフレネルレン
ズ５２の離型機構であり、離型機５３とエアポンプ５４
とから構成され、回転テーブルｌの側位置で、上記樹脂
硬化機ＩＩ＄３５から回転テーブルｌの回転中心を中心
としてさらに９００偏位する位置に配置され、また、上
記した吐出機構５からも逆方向において９０°偏位する
位置に設けられている。離型機５３は回動作動体を内蔵
する本体部５５と、本体部５５内の回動作動体に連結さ
れ回動動作を行う回動アーム５６と、回動アーム５６の
先端に取り付けられ下端にマイクロフレネルレンズ５２
を挟持するチャック部５７を備えるエアシリンジ５８と
からなり、エアシリンジ５８にはエアポンプ５４からの
エア供給バイブ５９が接続されている。

６０は離型機５３に隣接して設けられるマイクロフレネ
ルレンズトレイ６１を載置するＸＹステージ、６２はそ
のＸＹステージ６０のコントローラである。そして、上
記離型機５３の回動アーム５６は、回転テーブル５６の
スタンパ４とＸＹステージ６０のマイクロフレネルレン
ズトレイ６２とのそれぞれに対応する方向に回動動作を
行い、エアシリンジ５８の動作に伴って、スタンパ４か
らチャック部５７により取り外したマイクロフレネルレ
ンズ５２をＸＹステージ６０で順次移動されるマイクロ
フレネルレンズトレイ６１に回収するものである。

第１０図はチャック部５７によるマイクロフレネルレン
ズ５２の雌型動作を示す図であり、この実施例において
は、スタンパ４の周囲に段部８０を設け、しかも、基板
２２として幅広のものを用いることにより、チャック部
５７による挟持のための空間Ｓを周囲に形成するもので
、これによりチャック部５７を用いて小さな力で容易に
マイクロフレネルレンズ５２の剥離による離型が行われ
るものである。例えば、第１４図に示すような空間Ｓが
形成されない構成においては、基板面を吸着して離型を
行うが、離型がスムーズに行われなかった。

第２図において、７０は中央制御部であり、上記したそ
れぞれの機構が接続され、この中央制御部７０の制御動
作により各機構は所定のプログラムに従って動作を行う
。

上記のように、それぞれの機構は構成され、かつ、動作
を行うもので、各機構は回転テーブルｌの回転に伴って
スタンパ４に対応する位置において作動され、これによ
り、回転テーブルｌが回転されることにより連続してマ
イクロフレネルレンズ５２が得られるものである。この
実施例においては、回転テーブル１上に４個のスタンパ
４を設けるので、回転テーブルＩが回転されることによ
り４個のマイクロフレネルレンズ５２が得られ、時間当
たりにおける製造数は従来の４倍となる。

第１１図から第１３図は製造装置のそれぞれ異なる他の
実施例を示し、第１１図に示すものは回転テーブル１の
９０°毎の位置に２１！Ｉづつのスタンパ４を設け、こ
れに対応して各機構５，２１，３５．５０をそれぞれ２
台づつ設けることにより、回転テーブルｌの１回転によ
り８個のマイクロフレネルレンズ５２が得られる構成と
なっている。

第１２図に示すものでは、回転テーブルｌ上に４つの機
構５，２１，３５．５０が載置され、その周囲にスタン
バ４のそれぞれが載置される環状テーブル９０が固定的
に配置されて構成され、第１３図に示すものでは、スタ
ンバ４が載置される回転テーブルｌが環状に形成され、
その回転テーブルＩの中央に４つの機＄４５．２１゜３
５．５０が載置される円形テーブル７２が固定的に設け
られて構成されている。

（発明の効果） したがって本発明によれば、相対回転移動機構の動作に
より、樹脂吐出機構、基板のセツティング機構、樹脂硬
化機構、離型機構のそれぞれがテーブル上のそれぞれの
成形用金型に順次対応することにより、光学部品が連続
的に製造され、これにより、短時間において多量の光学
部品が製造できて、光学部品の生産性を向上できるよう
になった。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１３図は本発明の実施例に関し、第１図
は光学部品製造装置の全体構成を示す斜視図、第２図は
同ブロック回路図、第３図はノズル先端部の拡大断面図
、第４図はノズル先端部の拡大正面図、第５図は紫外線
照射部の拡大正面図、第６図から第９図は紫外線照射部
のそれぞれ異なる他の実施例の拡大正面図、第１０図は
離型動作の説明図、第１１図から第１３図は製造装置の
それぞれ異なる他の実施例の平面構成図である。 第１４図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は、マイクロフレネ
ルレンズの製造を順次示す説明図である。 Ｉ・・・テーブル（回転テーブル）、 ３・・・ステッピングモータ（相対移動機構）、４・・
スタンバ（成形用金型）、 ５・・・樹脂吐出機構、 ２１・セツティング機構、 ３５・・・紫外線照射装置（樹脂硬化機構）、５０・・
・離型機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）上面に複数の成形用金型が設置されたテーブルと
   、 前記テーブルの側位置に設けられ前記成形用金型に樹脂
   を吐出する樹脂吐出機構と、 前記テーブルの側位置で、前記樹脂吐出機構の後段に設
   けられ、前記金型の前記樹脂吐出機構によって吐出され
   た樹脂上に基板をセットする基板のセッティング機構と
   、 前記テーブルの側位置で、前記セッティング機構の後段
   に設けられ、前記吐出樹脂を硬化させる樹脂硬化機構と
   、 前記テーブルの側位置で、前記樹脂硬化機構の後段でか
   つ前記樹脂吐出機構の前段に設けられ、前記基板と硬化
   樹脂とが一体となった光学部品を前記成形用金型から離
   型する離型機構と、 前記テーブルと前記４つの機構とを、前記４つの機構が
   前記テーブル上のそれぞれの成形用金型に順次対応する
   ように相対回転移動させる相対回転移動機構と を備えてなる光学部品製造装置。