JPH0379314A

JPH0379314A - 光学部品の製造方法および光学部品製造用金型

Info

Publication number: JPH0379314A
Application number: JP21663889A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Tanigami; 昌伸谷上; Tetsuo Maeda; 哲男前田
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1991-04-04

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、グレーティングレンズなどの光学部品のプロ
ファイルが形成されている金型に感光性樹脂などの光学
系樹脂を載置し、載置された光学系樹脂を基材の押圧に
よってプロファイルに浸入させるとともに基材に密着さ
せ、光学系樹脂の硬化によって光学系樹脂と基材とを一
体化し、この一体化された光学部品を金型から離型（＠
離）するようにした光学部品の製造方法およびこの製造
方法に使用する金型に関する。

〈従来の技術〉第５図は、グレーティングレンズ（フレネルレンズ）の
製造方法の工程を示す。

第５Ｖ１（ａ）のように、グレーティングレンズのプロ
ファイル１ａが形成されている金型ｌ　（スタンパ）と
透明な基材２との間において、光学系樹脂としての紫外
線硬化樹脂などの感光性樹脂３を液状にして金型ｌに［
置した後、同図（ｂ）のように、透明基材２の押圧によ
って、感光性樹脂３を押し広げながら、金型１のプロフ
ァイル１ａの凹部に感光性樹脂３の一部を浸入させると
ともに、透明基材２の全面に感光性樹脂３を密着させる
。

次いで、同図（Ｃ）のように、透明基材２の背後から紫
外線（ＵＶ）などの光りを照射することにより、感光性
樹脂３を硬化させるとともに透明基材２に接着させて一
体化する。その後、透明基材２とともに感光性樹脂３を
金型１から離型（剥離）する、これによって、金型１の
プロファイル１ａが反転されて転写された感光性樹脂３
と透明基材２とが一体となったグレーティングレンズが
得られる。

透明基材２と感光性樹脂３とは強力な接着力のもとて一
体化されている必要があり、感光性樹脂３として接着力
の強力なものが用いられるとともに、透明基材２の押圧
力を充分に高くしている。

感光性樹脂３は金型１のプロファイル１ａの凹部に浸入
して硬化し、かつ、プロファイル１ａ以外の金型１の平
坦面１ｂにも強く密着していることから、感光性樹脂３
と金型１との接着力が相当に強力なものとなる。そして
、平坦面１ｂが広く延在していることから、透明基材２
とともに感光性樹脂３を金型１から離型する工程が問題
となる。

透明基材２がプラスチックのように剛性が低く撓みやす
い材質のものであれば、第６図のように、透明基材２と
感光性樹脂３とが一体となったグレーティングレンズ４
を、その一端側から他端側にかけて徐々にめくることに
より、小さな力で比較的簡単に金型１から離型すること
が可能である。

しかし、透明基材２がガラスのように剛性が高くほとん
ど撓まない材質のものである場合には、上記のようなめ
くり剥がしによる離型は不可能である。そこで、従来か
ら、透明基材２が高い剛性をもつ場合のグレーティング
レンズ４の離型の手法が種々試みられている。

例えば、第７図に示すように、金型１に複数の貫通孔１
ｃを形成し、各貫通孔１ｃに挿入した複数の突出しピン
５を台板６に固定しておき、エアシリンダ７の伸長によ
って突出しビン５を上動させ、突出しビン５の先端でグ
レーティングレンズ４を突き上げることにより、離型す
る方法がある。

また、第８図に示すように、グレーティングレンズ４に
吸着バッド８を当接し、エアチューブ９を介して接続さ
れた真空ポンプｌＯの駆動によって、吸着パッド８にグ
レーティングレンズ４を吸着保持させ、図示しない昇降
機構によって吸着バッド８を上昇させることにより、グ
レーティングレンズ４を離型する方法がある。

〈発明が解決しようとする課題〉第７図のビン突き上げ方式の場合、液状の感光性樹脂３
を透明基材２によって押圧したときに、貫通孔ＩＣと突
出しピン５との隙間に感光性樹脂３が浸透して硬化する
ため、グレーティングレンズ４の光学平面精度が劣化す
る。前記の隙間に浸透がない場合でも、金型ｌに強力に
接着しているグレーティングレンズ４を突出しピン５の
突き上げによって強制的に離型するため、表面に突き跡
（凹部）が生じ、やはり光学平面精度が劣化する。

また、貫通孔ＩＣのための穴加工を金型１に施さなけれ
ばならないし、突き上げ装置の構造が大掛かりであるた
め、コストアップを招いている。

また、第８図の吸着方式の場合、金型ｌと感光性樹脂３
との強力な接着力に打ち勝つだけの真空吸引力をもつ真
空ポンプ１０が必要となり、また、吸着バッド８の昇降
機構も必要であることから、装置全体が大掛かりとなり
、やはりコストアップを招いている。

なお、金型１の平坦面１ｂ（第５図参照）と感光性樹脂
３との接合の境界面に沿って、カミソリのような非常に
うすいスクレーパを切り入れることにより離型すること
も考えられないことはないが、グレーティングレンズ４
の光学平面精度の劣化を免れないとともに、金型ｌの平
坦面ｌｂを傷つけてしまうことから、このような方式は
採用不可能である。

離型とは別の問題であるが、感光性樹脂３の量が多過ぎ
たり、透明基材２の押圧力が強過ぎたりすると、第９図
のように、感光性樹脂３の一部３ａが透明基材２の端面
より外側にはみ出して硬化するため、グレーティングレ
ンズ４の外形が本来の寸法１１よりも大きな寸法１２と
なってしまい、外形精度が劣化するという問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、基材が剛性の高い材質のものであっても、光学平面
精度や外形精度の劣化を招くことなく、しかも、簡単な
工具を用いて、基材と光学系樹脂とが一体化された光学
部品を金型から容易に離型することができる光学部品の
製造方法と、この製造方法に適した金型とを提供するこ
とを目的とする。

く課題を解決するための手段〉本発明による光学部品の製造方法は、基台部よりも幅の
狭い突出部の表面にプロファイルが形成され突出部の横
脇に段部が形成された金型の前記突出部表面に光学系樹
脂を載置する第１工程と、基材によって光学系樹脂を押
圧することにより、光学系樹脂を突出部表面で押し広げ
ながら前記プロファイルに光学系樹脂の一部を浸入させ
るとともに基材に光学系樹脂を密着させる第２工程と、
光学系樹脂を硬化させて基材と一体化する第３工程と、
前記金型段部と基材との間の空間において基材端部を把
持して持ち上げることにより、前記光学系樹脂と基材と
が一体化した光学部品を金型から離型する第４工程とを
含むものである。

また、本発明による光学部品製造用金型は、基台部と、
この基台部から一体的に突出され基台部よりも幅が狭い
突出部と、突出部の表面に形成されたプロファイルと、
突出部の横脇と基台部との間に形成された段部とを備え
たものである。

く作用〉金型の段部の存在によって金型の基台部と基材との間に
生じる空間を利用して、基材の端部をビンセット等の離
型工具で把持して基材を持ち上げることにより、光学系
樹脂と基材とが一体化した光学部品を金型から離型する
ようにしであるから、光学部品において光学系樹脂と金
型の突出部との接着力が強いものであっても、基材を把
持した離型工具から光学部品に対して前記の接着力に打
ち勝つ強力な剥離力を与えることができる。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は光学部品製造用金型の概略的な断面図である。

金型１１は、基台部１１ａと、この基台部１１ａから一
体的に突出された突出部１１ｂとからなり、突出部１１
ｂの表面に光学部品の一例であるグレーティングレンズ
のプロファイルｌｌｃが形成されている。

突出部１１ｂの幅は基台部１１ａの幅よも小さく、突出
部１１ｂの両脇で基台部１１ａの上方の箇所に直角状の
段部ｌｉｄが形成されている。この金型１１は、例えば
ニッケルの電気鋳造によって作られる。

このように突出部１１ｂとその両脇の段部ｔｔｔｉとを
存する金型１１を用いて光学部品の一例であるグレーテ
ィングレンズを製造する方法は、以下のとおりである。

第２図（ａ）に示すように、プロファイルｔｔｃが形成
されている金型１１の突出部１１ｂの表面に光学系樹脂
としての液状の感光性用脂１２（例えば紫外線硬化樹脂
）を載置した後、同図（ｂ）に示すように、突出部１１
ｂの幅よりもやや大きな幅（約１ｍｍ）をもつ透明な基
材１３によって、突出部１１ｂ表面上の感光性樹脂１２
を所定の圧力Ｐで押圧することにより、突出部１１ｂの
表面全面に感光性樹脂１２を押し広げながら、感光性樹
脂１２の一部をプロファイルｌｌｃに浸入させるととも
に、透明基材１３の表面に感光性樹脂１２を密着させる
。

次いで、同図（ｃ）のように、透明基材１３の背後から
紫外線（ＵＶ）などの光りを照射することにより、感光
性樹脂１２を硬化させるとともに透明基材１３に接着さ
せて一体化する。この硬化した感光性樹脂１２と透明基
材１３とが一体化したものがグレーティングレンズ１４
となる。このグレーティングレンズ１４においては、そ
の感光性樹脂１２の表面に金型１１のプロファイル１１
Ｃが反転されて転写されたことになる。

そして、同図（ｄ）に示すように、金型１１の段部ｌｉ
ｄの存在によって金型１１の基台部１１ａと透明基材１
３との間に生じている空間ａを利用して、透明基材１３
の端部を離型工具１５（例えばピンセット）で把持し、
透明基材１３を持ち上げることにより、グレーティング
レンズ１４を金型１１から離型する。

離型によって得られたグレーティングレンズ１４を第２
図（ｅ）に示す。

グレーティングレンズ１４における感光性樹脂１２と金
型ｌｌとの接着力が強いものであっても、透明基材１３
を離型工具１５によって確実に把持てきるから、前記接
着力に打ち勝つ強力な剥離力をグレーティングレンズ１
４に与えることができ、グレーティングレンズ１４を金
型１１から容易に離型することができる。透明基材１３
の材質がプラスチックのように剛性が低く撓みやすいも
のであっても、ガラスのように剛性が高くほとんど撓ま
ないものであっても、同じように容易に離型できる。

離型工具１５としては、第２図（ｄ）で示したピンセッ
トのようなもののほか、図示は省略するが、透明基材１
３を両側から引っ掛けて引き上げるようなものなど、従
来の第　図のピン突き上げ方式の場合の装置や第　図の
吸着方式の場合の装置に比べてはるかに簡単でコストの
安いものを利用できる。しかも、この離型工具１５が把
持したり引っ掛けたりする部分は、透明基材１３の端部
であって光学平面をなす感光性樹脂１２の部分ではない
から、光学平面精度を劣化させることはない。さらに、
離型工具１５は、金型１１の突出部１１ｂの表面に対し
ても接触しないものであるから、プロファイル１１Ｃに
傷をつけることがない。

また、第３図に示すように、感光性樹脂１２の一部１２
ａがはみ出したとしても、透明基材１３の端面の内側に
収まるため、グレーティングレンズ１４の外形寸法がは
み出し樹脂１２ａによって狂うこともなく、外形精度の
劣化を免れる。

なお、第６図に示すように、金型１１を長尺にし、突出
部１１ｂの表面に複数のプロファイルｔｔｃを形成して
おくことにより、同時に複数のグレーティングレンズ１
４を製造するようにしてもよい。

基材としては、上記実施例の透明基材のほか半透明な基
材や不透明な基材であってもよく、光学系樹脂、として
は、上記実施例の感光性樹脂（紫外線硬化樹脂）のほか
、熱硬化性樹脂を用いてもよい。

製造すべき光学部品としては、グレーティングレンズの
ほか、基材と光学系樹脂とが一体化されたもので成形に
よって作られるものであれば何でもよい。

〈発明の効果〉本発明の′光学部品の製造方法によれば、金型の段部の
存在によって金型の基台部と基材との間に空間を確保す
ることができ、この空間を利用して、基材の端部を離型
工具で強く把持した状態で、光学系樹脂と基材とが一体
化した光学部品を持ち上げることができるから、光学系
樹脂と金型の突出部との接着力が強いものであっても、
その接着力に打ち勝つ強力な剥離力を与えることができ
る。

したがって、基材がガラスのように剛性が高くほとんど
撓まないものであっても、光学部品を金型から容易に離
型することができる。

また、離型工具が把持する部分は、基材の端部であって
光学平面をなす光学系樹脂の部分ではないから、光学平
面精度を劣化させることがなく、また、光学系樹脂の一
部がはみ出したとしても基材の端面の内側に収まるため
、光学部品の外形精度を劣化させることもない。

さらに、離型工具としては、ピンセットのような簡単な
ものでよく、従来のピン突き上げ方式や吸着方式の場合
の装置に比べてはるかにコストの安いものを利用できる
。

そして、本発明の光学部品製造用金型は、上記の光学部
品の製造方法の実施にとってきわめて好適なものとなる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る光学部品製造用金型の概
略的な断面図、第２図は本発明の実施例に係る光学部品
の製造方法の各工程の説明図、第３図は感光性樹脂のは
み出し状態を示す図、第４図は別の実施例に係る光学部
品製造用金型の斜視図、第５図は従来の光学部品の製造
方法の各工程の説明図、第６図は基材が低硬度の場合の
離型の様子を示す図、第７図はビン突き上げ方式の説明
図、第８図は吸着方式の説明図、第瞥図は感光性樹脂は
み出しの様子の説明図である。１１・・・金型１１ａ・・・基台部１１ｂ・・・突出部１１ｃ・・・プロファイルｌｉｄ・・・段部１２・・・感光性樹脂（光学系樹脂）１３・・・透明な基材１５・・・離型工具

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基台部よりも幅の狭い突出部の表面にプロファイ
ルが形成され突出部の横脇に段部が形成された金型の前
記突出部表面に光学系樹脂を載置する第１工程と、基材によって光学系樹脂を押圧することにより、光学系
樹脂を突出部表面で押し広げながら前記プロファイルに
光学系樹脂の一部を浸入させるとともに基材に光学系樹
脂を密着させる第２工程と、光学系樹脂を硬化させて基
材と一体化する第３工程と、前記金型段部と基材との間の空間において基材端部を把
持して持ち上げることにより、前記光学系樹脂と基材と
が一体化した光学部品を金型から離型する第４工程とを含む光学部品の製造方法。
（２）基台部と、この基台部から一体的に突出され基台
部よりも幅が狭い突出部と、突出部の表面に形成された
プロファイルと、突出部の横脇と基台部との間に形成さ
れた段部とを備えた光学部品製造用金型。