JPH08207159A - 光学素子の製造方法及び光学素子製造装置 - Google Patents
光学素子の製造方法及び光学素子製造装置Info
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- JPH08207159A JPH08207159A JP3604595A JP3604595A JPH08207159A JP H08207159 A JPH08207159 A JP H08207159A JP 3604595 A JP3604595 A JP 3604595A JP 3604595 A JP3604595 A JP 3604595A JP H08207159 A JPH08207159 A JP H08207159A
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- B29L2011/0016—Lenses
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学素子を精度よく量産する方法を提供す
る。 【構成】 光学素子製造装置４１の装置本体１５に水平
方向に誘導溝１６を設け、伸縮自在となったアーム１３
の基端部１３ａを移動自在に挿入し、アーム１３の先端
にスタンパ２を支持する。アーム１３の基端部１３ａを
誘導溝１６の最も外側に位置してアーム１３を伸ばし、
加圧部１４によって圧力を加えて光学素子１のレンズ部
５を成形したのち、レンズ材料４を硬化する。次に、ア
ーム１３を縮めながら基端部１３ａを誘導溝１６に沿っ
て内側に移動して、スタンパ２が一定の曲率よりも大き
くならないように、スタンパ２を撓ませながらスタンパ
２の両端部から剥離する。
る。 【構成】 光学素子製造装置４１の装置本体１５に水平
方向に誘導溝１６を設け、伸縮自在となったアーム１３
の基端部１３ａを移動自在に挿入し、アーム１３の先端
にスタンパ２を支持する。アーム１３の基端部１３ａを
誘導溝１６の最も外側に位置してアーム１３を伸ばし、
加圧部１４によって圧力を加えて光学素子１のレンズ部
５を成形したのち、レンズ材料４を硬化する。次に、ア
ーム１３を縮めながら基端部１３ａを誘導溝１６に沿っ
て内側に移動して、スタンパ２が一定の曲率よりも大き
くならないように、スタンパ２を撓ませながらスタンパ
２の両端部から剥離する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学素子の製造方法及び
光学素子製造装置に関する。具体的にいうと、微小なレ
ンズが多数配置されたマイクロレンズアレイなどの光学
素子の製造方法及び当該製造方法を実施するための製造
装置に関する。
光学素子製造装置に関する。具体的にいうと、微小なレ
ンズが多数配置されたマイクロレンズアレイなどの光学
素子の製造方法及び当該製造方法を実施するための製造
装置に関する。
【０００２】
【背景技術】マイクロレンズアレイはファイン・オプテ
ィクスその他の分野における重要な光学素子として、今
後ますますその重要性が高まることが予想されている。
このマイクロレンズ・アレイの製造方法には種々の方法
があるが、その中でも２Ｐ法（Photo-polymerization M
ethod）は量産性、微細転写性に優れており、非常に有
用な方法である。図１２に示すものはこの２Ｐ法の概略
説明図であるが、まず、図１２（ａ）に示すようにガラ
スなどの基板５１上にレンズ用材料である光硬化性樹脂
５３を塗布し、マイクロレンズアレイ５５の表面形状を
反転させたパターン面を有するスタンパ５２を押圧して
微小なレンズ体が多数形成されたレンズ部５４を成形す
る（図１２（ｂ））。次に、基板５１の裏面側に配置さ
れた光源５６から紫外線を照射して光硬化性樹脂５３を
硬化させた後（図１２（ｃ））、スタンパ５２を真上に
引っ張り上げてスタンパ５２を剥離し、マイクロレンズ
アレイ５５を作製する（図１２（ｄ））。しかしこの方
法では、基板５１としてガラス基板を用いた場合には、
スタンパ５２を剥離する工程において基板５１が割れて
しまったり、マイクロレンズアレイ５５表面のレンズパ
ターンが変形するなどスタンパ５２の離型がうまく行な
えないという問題があった。
ィクスその他の分野における重要な光学素子として、今
後ますますその重要性が高まることが予想されている。
このマイクロレンズ・アレイの製造方法には種々の方法
があるが、その中でも２Ｐ法（Photo-polymerization M
ethod）は量産性、微細転写性に優れており、非常に有
用な方法である。図１２に示すものはこの２Ｐ法の概略
説明図であるが、まず、図１２（ａ）に示すようにガラ
スなどの基板５１上にレンズ用材料である光硬化性樹脂
５３を塗布し、マイクロレンズアレイ５５の表面形状を
反転させたパターン面を有するスタンパ５２を押圧して
微小なレンズ体が多数形成されたレンズ部５４を成形す
る（図１２（ｂ））。次に、基板５１の裏面側に配置さ
れた光源５６から紫外線を照射して光硬化性樹脂５３を
硬化させた後（図１２（ｃ））、スタンパ５２を真上に
引っ張り上げてスタンパ５２を剥離し、マイクロレンズ
アレイ５５を作製する（図１２（ｄ））。しかしこの方
法では、基板５１としてガラス基板を用いた場合には、
スタンパ５２を剥離する工程において基板５１が割れて
しまったり、マイクロレンズアレイ５５表面のレンズパ
ターンが変形するなどスタンパ５２の離型がうまく行な
えないという問題があった。
【０００３】この問題を解決するための方法として、特
開平４−１２３００２号に開示された方法がある。この
方法は、図１３に示すように湾曲形状をしたレンズアレ
イ成形型５７を用いることにより、形成されたレンズ部
５４とレンズアレイ成形型５７が接する部分の面積を小
さくして離型しやすくしている。つまり、レンズアレイ
成形型５７の表面にはマイクロレンズアレイ５５の表面
形状を反転させてあり、基板５１に塗布した光硬化性樹
脂５３にレンズアレイ成形型５７を押圧しつつ移動さ
せ、このとき同時に基板５１裏面側に配置された光源５
６から紫外線を照射してマイクロレンズアレイ５５を作
製する。この方法にあっては基板５１に破損が少なく、
レンズパターンも変形せずにスムーズにレンズアレイ成
形型５７を離型することができる。しかしながら光硬化
性樹脂５３を硬化させるためにはある強さの紫外線を数
秒から数十秒照射する必要があり、マイクロレンズアレ
イ５５を面状に成形できず線状の成形位置を移動させる
ので時間がかかる。特に大きな面積のマイクロレンズア
レイ５５を作製するには長時間を必要とし、生産性が非
常に悪い。また、基板５１や光硬化性樹脂５３、レンズ
アレイ成形型５７の表面で散乱された紫外線により、光
硬化性樹脂５３とレンズアレイ成形型５７との接触部分
以外の未成形領域の光硬化性樹脂５３も成形前から硬化
を開始してしまい、マイクロレンズアレイ５５の厚み制
御も困難であった。
開平４−１２３００２号に開示された方法がある。この
方法は、図１３に示すように湾曲形状をしたレンズアレ
イ成形型５７を用いることにより、形成されたレンズ部
５４とレンズアレイ成形型５７が接する部分の面積を小
さくして離型しやすくしている。つまり、レンズアレイ
成形型５７の表面にはマイクロレンズアレイ５５の表面
形状を反転させてあり、基板５１に塗布した光硬化性樹
脂５３にレンズアレイ成形型５７を押圧しつつ移動さ
せ、このとき同時に基板５１裏面側に配置された光源５
６から紫外線を照射してマイクロレンズアレイ５５を作
製する。この方法にあっては基板５１に破損が少なく、
レンズパターンも変形せずにスムーズにレンズアレイ成
形型５７を離型することができる。しかしながら光硬化
性樹脂５３を硬化させるためにはある強さの紫外線を数
秒から数十秒照射する必要があり、マイクロレンズアレ
イ５５を面状に成形できず線状の成形位置を移動させる
ので時間がかかる。特に大きな面積のマイクロレンズア
レイ５５を作製するには長時間を必要とし、生産性が非
常に悪い。また、基板５１や光硬化性樹脂５３、レンズ
アレイ成形型５７の表面で散乱された紫外線により、光
硬化性樹脂５３とレンズアレイ成形型５７との接触部分
以外の未成形領域の光硬化性樹脂５３も成形前から硬化
を開始してしまい、マイクロレンズアレイ５５の厚み制
御も困難であった。
【０００４】さらに別な方法として、図１４（ａ）に示
すように平板状となった薄いスタンパ５２を用い、スタ
ンパ５２により押圧された光硬化性樹脂５３を硬化させ
てマイクロレンズアレイ５５を成形した後、図１４
（ｂ）に示すようにスタンパ５２の両端部を撓ませるよ
うにしてスタンパ５２を上方に一気に引っ張り上げてス
タンパ５２を剥離する方法がある。この方法によれば、
量産性もよくスタンパ５２をうまく剥離することができ
る。しかしながらこの方法では剥離時に、スタンパ５２
の両端部付近（図１４（ｂ）円イ部）に高次の変形によ
って局所的な応力が発生するためスタンパ５２に金属疲
労を促進させ、繰り返し使用によりスタンパ５２に形状
変化を引き起こしていた。図１５には剥離回数とスタン
パ５２の形状変化量（スタンパの外形寸法に対する変化
量の割合で示す。）の関係について示すが、スタンパ５
２の引き上げ力が強い場合など、スタンパ５２が撓んだ
時の両端部付近（円イ部）の曲率半径Ｒが小さいほど、
スタンパ５２の形状変化量は大きくなっていた。このた
め、精度よく多くのマイクロレンズアレイ５５を得るこ
とができなかった。また、この場合にはスタンパ５２を
撓ませるためにスタンパ５２を薄く作製する必要があ
り、このため光照射自体による熱や光硬化性樹脂５３の
硬化熱による影響が大きく、スタンパ５２の熱膨張のた
めに所望する寸法精度のマイクロレンズアレイ５５が得
られないという問題点があった。
すように平板状となった薄いスタンパ５２を用い、スタ
ンパ５２により押圧された光硬化性樹脂５３を硬化させ
てマイクロレンズアレイ５５を成形した後、図１４
（ｂ）に示すようにスタンパ５２の両端部を撓ませるよ
うにしてスタンパ５２を上方に一気に引っ張り上げてス
タンパ５２を剥離する方法がある。この方法によれば、
量産性もよくスタンパ５２をうまく剥離することができ
る。しかしながらこの方法では剥離時に、スタンパ５２
の両端部付近（図１４（ｂ）円イ部）に高次の変形によ
って局所的な応力が発生するためスタンパ５２に金属疲
労を促進させ、繰り返し使用によりスタンパ５２に形状
変化を引き起こしていた。図１５には剥離回数とスタン
パ５２の形状変化量（スタンパの外形寸法に対する変化
量の割合で示す。）の関係について示すが、スタンパ５
２の引き上げ力が強い場合など、スタンパ５２が撓んだ
時の両端部付近（円イ部）の曲率半径Ｒが小さいほど、
スタンパ５２の形状変化量は大きくなっていた。このた
め、精度よく多くのマイクロレンズアレイ５５を得るこ
とができなかった。また、この場合にはスタンパ５２を
撓ませるためにスタンパ５２を薄く作製する必要があ
り、このため光照射自体による熱や光硬化性樹脂５３の
硬化熱による影響が大きく、スタンパ５２の熱膨張のた
めに所望する寸法精度のマイクロレンズアレイ５５が得
られないという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の従来例
の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、マイクロレンズアレイのような光学素子を精度
よく量産することにある。
の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、マイクロレンズアレイのような光学素子を精度
よく量産することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の光学素子の製造
方法は、光学素子の表面形状を反転させた成形面を有す
るスタンパと基板との間に放射線硬化樹脂を挟み込み、
放射線を照射して当該樹脂を硬化させることにより光学
素子を成形する光学素子の製造方法において、前記スタ
ンパに一定の曲率よりも大きな屈曲部分が発生しないよ
う、スタンパを弧状に湾曲させながら、成形された光学
素子から剥離することを特徴としている。
方法は、光学素子の表面形状を反転させた成形面を有す
るスタンパと基板との間に放射線硬化樹脂を挟み込み、
放射線を照射して当該樹脂を硬化させることにより光学
素子を成形する光学素子の製造方法において、前記スタ
ンパに一定の曲率よりも大きな屈曲部分が発生しないよ
う、スタンパを弧状に湾曲させながら、成形された光学
素子から剥離することを特徴としている。
【０００７】このとき、スタンパの光学素子から剥離さ
れた部分が概略均一な曲率となるように、スタンパを湾
曲させながら剥離するのが好ましく、湾曲させたスタン
パの曲率中心の方向に向けて力を加えるのが望ましい。
れた部分が概略均一な曲率となるように、スタンパを湾
曲させながら剥離するのが好ましく、湾曲させたスタン
パの曲率中心の方向に向けて力を加えるのが望ましい。
【０００８】本発明の光学素子製造装置は、光学素子の
表面形状を反転させた成形面を有するスタンパと基板と
の間に放射線硬化樹脂を挟み込み、放射線を照射して当
該樹脂を硬化させることにより光学素子を成形する光学
素子製造装置において、前記スタンパに一定の曲率より
も大きな屈曲部分が発生しないよう、スタンパを弧状に
湾曲させながら成形された光学素子から剥離するスタン
パ剥離手段を備えていることを特徴としている。
表面形状を反転させた成形面を有するスタンパと基板と
の間に放射線硬化樹脂を挟み込み、放射線を照射して当
該樹脂を硬化させることにより光学素子を成形する光学
素子製造装置において、前記スタンパに一定の曲率より
も大きな屈曲部分が発生しないよう、スタンパを弧状に
湾曲させながら成形された光学素子から剥離するスタン
パ剥離手段を備えていることを特徴としている。
【０００９】前記スタンパ剥離手段は、一端を前記スタ
ンパに連結されたアームと、アームの他端を結合された
カム機構とからなり、カム機構によりアームを所定動作
させることによってスタンパを光学素子から剥離するこ
とにすればよく、また、カム機構によりアームを所定動
作させると共に伸縮自在なアームを伸縮させることによ
ってスタンパを光学素子から剥離することとしてもよ
い。
ンパに連結されたアームと、アームの他端を結合された
カム機構とからなり、カム機構によりアームを所定動作
させることによってスタンパを光学素子から剥離するこ
とにすればよく、また、カム機構によりアームを所定動
作させると共に伸縮自在なアームを伸縮させることによ
ってスタンパを光学素子から剥離することとしてもよ
い。
【００１０】また、前記スタンパ及び／又は基板をほぼ
一定の温度に維持する温度調節手段を備えたり、前記ス
タンパと基板のうち少なくともいずれか一方に接触する
部分に、スタンパ若しくは基板の熱容量よりも大きな熱
容量を有する吸熱部や放熱部などの温度上昇阻止手段を
設けることができる。
一定の温度に維持する温度調節手段を備えたり、前記ス
タンパと基板のうち少なくともいずれか一方に接触する
部分に、スタンパ若しくは基板の熱容量よりも大きな熱
容量を有する吸熱部や放熱部などの温度上昇阻止手段を
設けることができる。
【００１１】また、間欠的に放射線を照射して放射線硬
化樹脂を硬化させる放射線照射装置を備えたり、放射線
照射や樹脂硬化反応熱などの寸法変化因子を考慮して、
所望寸法の光学素子が成形されるようにスタンパの寸法
を設計してもよい。
化樹脂を硬化させる放射線照射装置を備えたり、放射線
照射や樹脂硬化反応熱などの寸法変化因子を考慮して、
所望寸法の光学素子が成形されるようにスタンパの寸法
を設計してもよい。
【００１２】
【作用】本発明の光学素子の製造方法によれば、一定の
曲率よりも大きな屈曲部分が発生しないよう、スタンパ
を弧状に湾曲させながら剥離しているので、局所的な応
力が加わることなくスタンパを成形体からきれいに剥離
して、光学素子を効率よく作製することができる。ま
た、局所的な応力が加わらないので繰り返し使用によっ
てもスタンパの形状変化が少なく、いつまでも精度よく
マイクロレンズアレイなどの光学素子を作製することが
できる。
曲率よりも大きな屈曲部分が発生しないよう、スタンパ
を弧状に湾曲させながら剥離しているので、局所的な応
力が加わることなくスタンパを成形体からきれいに剥離
して、光学素子を効率よく作製することができる。ま
た、局所的な応力が加わらないので繰り返し使用によっ
てもスタンパの形状変化が少なく、いつまでも精度よく
マイクロレンズアレイなどの光学素子を作製することが
できる。
【００１３】このとき、スタンパの光学素子から剥離さ
れた部分が概略均一な曲率となるように、スタンパを湾
曲させながら剥離すれば、内部応力がスタンパ全体に均
一に分散され、この結果、スタンパと成形体との剥離部
分において、例えばマイクロレンズアレイのレンズ体に
割れを生じたり、レンズ体とレンズ体と間に変形を生じ
たりせず、光学素子を精度よく作製することができる。
このためには、湾曲させたスタンパの曲率中心の方向に
向けてスタンパに力を加えるとよい。
れた部分が概略均一な曲率となるように、スタンパを湾
曲させながら剥離すれば、内部応力がスタンパ全体に均
一に分散され、この結果、スタンパと成形体との剥離部
分において、例えばマイクロレンズアレイのレンズ体に
割れを生じたり、レンズ体とレンズ体と間に変形を生じ
たりせず、光学素子を精度よく作製することができる。
このためには、湾曲させたスタンパの曲率中心の方向に
向けてスタンパに力を加えるとよい。
【００１４】本発明の光学素子製造装置によれば、局所
的な応力が加わることなくスタンパを成形体からきれい
に剥離して、光学素子を効率よく作製できる。
的な応力が加わることなくスタンパを成形体からきれい
に剥離して、光学素子を効率よく作製できる。
【００１５】スタンパ剥離手段として、一端を前記スタ
ンパに連結されたアームと、アームの他端を結合された
カム機構を構成し、カム機構によりアームを所定動作さ
せたり、また、所定動作させると共に伸縮自在なアーム
を伸縮させることによって、一定の曲率よりも大きな屈
曲部分が発生しないようスタンパを弧状に湾曲させなが
ら成形体から剥離することができ、また、湾曲させたス
タンパの曲率中心の方向に向けてスタンパに力を加える
ことも容易にできる。
ンパに連結されたアームと、アームの他端を結合された
カム機構を構成し、カム機構によりアームを所定動作さ
せたり、また、所定動作させると共に伸縮自在なアーム
を伸縮させることによって、一定の曲率よりも大きな屈
曲部分が発生しないようスタンパを弧状に湾曲させなが
ら成形体から剥離することができ、また、湾曲させたス
タンパの曲率中心の方向に向けてスタンパに力を加える
ことも容易にできる。
【００１６】また、スタンパ及び／又は基板をほぼ一定
温度に維持する温度調節手段を備えれば、光学素子を複
製する樹脂から発生する硬化反応熱や放射線照射による
照射熱によってスタンパの温度変化を抑えられ、スタン
パの変形による光学素子の精度劣化を少なくできる。
温度に維持する温度調節手段を備えれば、光学素子を複
製する樹脂から発生する硬化反応熱や放射線照射による
照射熱によってスタンパの温度変化を抑えられ、スタン
パの変形による光学素子の精度劣化を少なくできる。
【００１７】また、スタンパと基板のうち少なくともい
ずれか一方に接触する部分に、スタンパ若しくは基板の
熱容量よりも大きな熱容量を有する吸熱部や放熱部など
の温度上昇阻止手段を設けても、スタンパや基板の温度
変化を抑えることができる。
ずれか一方に接触する部分に、スタンパ若しくは基板の
熱容量よりも大きな熱容量を有する吸熱部や放熱部など
の温度上昇阻止手段を設けても、スタンパや基板の温度
変化を抑えることができる。
【００１８】あるいは、間欠的に放射線を照射して放射
線硬化樹脂を硬化させる放射線照射装置を備えても、ス
タンパの温度上昇を抑えることができる。
線硬化樹脂を硬化させる放射線照射装置を備えても、ス
タンパの温度上昇を抑えることができる。
【００１９】また、放射線照射や樹脂硬化反応熱などの
寸法変化因子を考慮してスタンパの寸法を設計しておく
と、スタンパの温度上昇などによるスタンパの寸法変化
が相殺され、所望寸法の光学素子を成形することができ
る。
寸法変化因子を考慮してスタンパの寸法を設計しておく
と、スタンパの温度上昇などによるスタンパの寸法変化
が相殺され、所望寸法の光学素子を成形することができ
る。
【００２０】
【実施例】図１、図２に示すものは、本発明の一実施例
である光学素子の製造方法の説明図であり、ここでは光
学素子としてマイクロレンズアレイについて示している
が、これに限定されるものではない。本発明の製造方法
は、いわゆる２Ｐ法（Photo-polymerization Method）
において、マイクロレンズアレイなどの光学素子１を成
形したのち光学素子１の表面形状を反転させたパターン
面を有するスタンパ２を、剥離開始から剥離終了まで一
定の曲率よりも大きくならないように弧状に撓ませなが
ら剥離する方法であり、スタンパ２の両端部には常に曲
率の中心方向に引っ張る力が加えられてスタンパ２が持
ち上げられ、スタンパ２を剥離する。このためには、例
えば図１（ａ）に示すような本発明の光学素子製造装置
４１を使用して製造することができる。１２は光学素子
１の基板３を支持する基板支持部、１３はスタンパ２を
その両側から保持するためのアーム、１４はスタンパ２
に圧力を加える加圧部である。アーム１３はその軸方向
に伸縮可能となっており、スタンパ２はアーム１３の先
端にアーム１３の軸と垂直となるように固定して支持さ
れている。アーム１３の基端部１３ａは装置本体１５に
水平方向にして開口された誘導溝１６に移動自在に挿入
されている。また、スタンパ２は予め、光硬化樹脂や電
子線硬化樹脂などの放射性硬化樹脂からなるレンズ用材
料４の硬化熱や紫外線の照射熱による熱膨張を考慮して
所望寸法の光学素子１が得られるように設計されてい
る。なお、スタンパ２はヒンジやピンジョイントなどに
よってアーム１３に枢着ないし蝶着してもよい。以下、
本発明の光学素子１の製造方法について、光学素子製造
装置４１の動作と共に詳細に説明する。
である光学素子の製造方法の説明図であり、ここでは光
学素子としてマイクロレンズアレイについて示している
が、これに限定されるものではない。本発明の製造方法
は、いわゆる２Ｐ法（Photo-polymerization Method）
において、マイクロレンズアレイなどの光学素子１を成
形したのち光学素子１の表面形状を反転させたパターン
面を有するスタンパ２を、剥離開始から剥離終了まで一
定の曲率よりも大きくならないように弧状に撓ませなが
ら剥離する方法であり、スタンパ２の両端部には常に曲
率の中心方向に引っ張る力が加えられてスタンパ２が持
ち上げられ、スタンパ２を剥離する。このためには、例
えば図１（ａ）に示すような本発明の光学素子製造装置
４１を使用して製造することができる。１２は光学素子
１の基板３を支持する基板支持部、１３はスタンパ２を
その両側から保持するためのアーム、１４はスタンパ２
に圧力を加える加圧部である。アーム１３はその軸方向
に伸縮可能となっており、スタンパ２はアーム１３の先
端にアーム１３の軸と垂直となるように固定して支持さ
れている。アーム１３の基端部１３ａは装置本体１５に
水平方向にして開口された誘導溝１６に移動自在に挿入
されている。また、スタンパ２は予め、光硬化樹脂や電
子線硬化樹脂などの放射性硬化樹脂からなるレンズ用材
料４の硬化熱や紫外線の照射熱による熱膨張を考慮して
所望寸法の光学素子１が得られるように設計されてい
る。なお、スタンパ２はヒンジやピンジョイントなどに
よってアーム１３に枢着ないし蝶着してもよい。以下、
本発明の光学素子１の製造方法について、光学素子製造
装置４１の動作と共に詳細に説明する。
【００２１】（初期状態）まず、図１（ａ）に示すよう
に、ガラスやシリコン、光学用プラスチック等からなる
透明な基板３を基板支持部１２に支持する。このとき、
２本のアーム１３の基端部１３ａはそれぞれ誘導溝１６
の左右外側に位置しており、アーム１３は垂直の状態に
保たれている。また、２本のアーム１３はともにそれぞ
れ最も縮んだ状態になっている。従って、スタンパ２は
平面状態で、最も引上げられた位置に維持される。 （レンズ用材料延展）次に、図１（ｂ）に示すように、
レンズ部４を形成するレンズ用材料４が基板３上に供給
され、スタンパ２が加圧部１４にとともに徐々に下降す
る。このとき、アーム１３の基端部１３ａの位置は変わ
らず、アーム１３が徐々に伸びてスタンパ２が下降し、
それとともに加圧部１４が下降する。 （加圧、成形、硬化）さらにアーム１３が伸びてスタン
パ２によってレンズ用材料４が押圧され、加圧部１４に
より圧力が加えられて光学素子１のレンズ部５が成形さ
れる（図１（ｃ））。このとき、アーム１３の基端部１
３ａの位置はそれぞれ誘導溝１６の左右外側に位置して
おり、アーム１３は垂直な状態で最も伸びた状態になっ
ている。そして、光源（図示せず）から紫外線を照射し
てレンズ用材料４を硬化する。
に、ガラスやシリコン、光学用プラスチック等からなる
透明な基板３を基板支持部１２に支持する。このとき、
２本のアーム１３の基端部１３ａはそれぞれ誘導溝１６
の左右外側に位置しており、アーム１３は垂直の状態に
保たれている。また、２本のアーム１３はともにそれぞ
れ最も縮んだ状態になっている。従って、スタンパ２は
平面状態で、最も引上げられた位置に維持される。 （レンズ用材料延展）次に、図１（ｂ）に示すように、
レンズ部４を形成するレンズ用材料４が基板３上に供給
され、スタンパ２が加圧部１４にとともに徐々に下降す
る。このとき、アーム１３の基端部１３ａの位置は変わ
らず、アーム１３が徐々に伸びてスタンパ２が下降し、
それとともに加圧部１４が下降する。 （加圧、成形、硬化）さらにアーム１３が伸びてスタン
パ２によってレンズ用材料４が押圧され、加圧部１４に
より圧力が加えられて光学素子１のレンズ部５が成形さ
れる（図１（ｃ））。このとき、アーム１３の基端部１
３ａの位置はそれぞれ誘導溝１６の左右外側に位置して
おり、アーム１３は垂直な状態で最も伸びた状態になっ
ている。そして、光源（図示せず）から紫外線を照射し
てレンズ用材料４を硬化する。
【００２２】（剥離開始）次に成形されたレンズ部５か
らスタンパ２を剥離する。まず図２（ｄ）に示すよう
に、加圧部１４が上昇して加えられていた圧力が除かれ
る。アーム１３は徐々に縮み始め、スタンパ２の両端部
が持上げられてスタンパ２は略円弧状に撓み始める。ま
た、２本のアーム１３の基端部１３ａはそれぞれ誘導溝
１６に沿って左右内側に移動する。このとき、図３に示
すようにスタンパ２の両端部にスタンパ２の剥離部分に
おける曲率中心の方向の力Ｆが加わるよう、アーム１３
が縮む速度とアーム基端部１３ａの移動速度とが調整さ
れている。このためスタンパ２の剥離部分では常にほぼ
一定の曲率を保つことができる。 （剥離完了）さらにアーム１３の基端部１３ａを内側に
移動させながらアーム１３が縮み、スタンパ２の撓みが
一定の曲率以上にならないようにスタンパ２の両端から
撓ませながら徐々にスタンパ２を剥離し、レンズ部５か
らスタンパ２を完全に剥離する（図２（ｅ））。このと
き、アーム１３の基端部１３ａは誘導溝１６の最も内側
に位置する。このようにして基板３を基板支持部１２か
ら取り出し光学素子１を作製する。そして、アーム１３
が最も縮んだ状態でアーム１３の基端部１３ａを外側に
移動して、図１（ａ）に示す初期状態に戻す。
らスタンパ２を剥離する。まず図２（ｄ）に示すよう
に、加圧部１４が上昇して加えられていた圧力が除かれ
る。アーム１３は徐々に縮み始め、スタンパ２の両端部
が持上げられてスタンパ２は略円弧状に撓み始める。ま
た、２本のアーム１３の基端部１３ａはそれぞれ誘導溝
１６に沿って左右内側に移動する。このとき、図３に示
すようにスタンパ２の両端部にスタンパ２の剥離部分に
おける曲率中心の方向の力Ｆが加わるよう、アーム１３
が縮む速度とアーム基端部１３ａの移動速度とが調整さ
れている。このためスタンパ２の剥離部分では常にほぼ
一定の曲率を保つことができる。 （剥離完了）さらにアーム１３の基端部１３ａを内側に
移動させながらアーム１３が縮み、スタンパ２の撓みが
一定の曲率以上にならないようにスタンパ２の両端から
撓ませながら徐々にスタンパ２を剥離し、レンズ部５か
らスタンパ２を完全に剥離する（図２（ｅ））。このと
き、アーム１３の基端部１３ａは誘導溝１６の最も内側
に位置する。このようにして基板３を基板支持部１２か
ら取り出し光学素子１を作製する。そして、アーム１３
が最も縮んだ状態でアーム１３の基端部１３ａを外側に
移動して、図１（ａ）に示す初期状態に戻す。
【００２３】本発明の方法によればスタンパ２はほぼ均
一な曲率で湾曲しているので内部応力がスタンパ２の全
体にほぼ均一に分散させられる。従って、局所的な応力
集中がかからず、繰り返し使用によってもスタンパ２に
生じる変形が少なく、精度よく光学素子１を多量に効率
よく作製することができる。このようにして５０ｍｍ
（外形寸法）のレンズ部を有するマイクロレンズアレイ
を４０枚作製したところ、図４に示すように大きさには
ほとんど変化がなく、使用によるスタンパ２の寸法変化
がないことが確認された。
一な曲率で湾曲しているので内部応力がスタンパ２の全
体にほぼ均一に分散させられる。従って、局所的な応力
集中がかからず、繰り返し使用によってもスタンパ２に
生じる変形が少なく、精度よく光学素子１を多量に効率
よく作製することができる。このようにして５０ｍｍ
（外形寸法）のレンズ部を有するマイクロレンズアレイ
を４０枚作製したところ、図４に示すように大きさには
ほとんど変化がなく、使用によるスタンパ２の寸法変化
がないことが確認された。
【００２４】スタンパ２の材質は特に問われないが、ス
タンパ２を撓ませながら剥離するため、ある程度の剛性
を有しながらも撓ませられるようにスタンパ２を作製す
る必要がある。このためには、例えばＮｉからスタンパ
２を作製する場合には、その厚さを約１５０μｍ以下と
すると剛性が足りず、約３００μｍ以上とすると撓みに
くくなって光学素子１の生産性が低下するので、スタン
パ２の厚さを約１５０μｍ以上約３００μｍ以下とする
のが望ましく、材質に応じて適当な厚さのスタンパ２を
作製すればよい。
タンパ２を撓ませながら剥離するため、ある程度の剛性
を有しながらも撓ませられるようにスタンパ２を作製す
る必要がある。このためには、例えばＮｉからスタンパ
２を作製する場合には、その厚さを約１５０μｍ以下と
すると剛性が足りず、約３００μｍ以上とすると撓みに
くくなって光学素子１の生産性が低下するので、スタン
パ２の厚さを約１５０μｍ以上約３００μｍ以下とする
のが望ましく、材質に応じて適当な厚さのスタンパ２を
作製すればよい。
【００２５】図５、図６に示すものは本発明の別な実施
例を示す説明図である。この光学素子製造装置４２は、
アーム１３の長さが固定されており、誘導溝１６が弓状
に形成された点を除いては、第１の実施例である光学素
子製造装置４１と同様な構成をしている。この誘導溝１
６は内側上向きに設けられており、スタンパ２の剥離部
分における曲率中心の方向の力がスタンパ２に加わるよ
うに、その方向及び位置が決められている。まず、図５
（ａ）に示すように、基板３を基板支持部１２に支持す
る。このとき、アーム１３の基端部１３ａは誘導溝１６
の最も内側の最上点に位置しており、スタンパ２は撓ん
だ状態で最も引き上げられている。基板３上にレンズ用
材料４が供給されると、アーム１３の基端部１３ａは誘
導溝１６に沿って外側に移動する。アーム１３の基端部
１３ａが外側に移動すると、次第にスタンパ２が平面状
に伸ばされながら下降し、加圧部１４もスタンパ２とと
もに下降する（図５（ｂ））。アーム１３の基端部１３
ａが最も外側に移動すると、アーム１３とスタンパ２は
垂直な状態に保たれ、レンズ用材料４がスタンパ２によ
って押圧される。そして、加圧部１４により圧力が加え
られ、紫外線が照射されてレンズ部５が成形される（図
５（ｃ））。
例を示す説明図である。この光学素子製造装置４２は、
アーム１３の長さが固定されており、誘導溝１６が弓状
に形成された点を除いては、第１の実施例である光学素
子製造装置４１と同様な構成をしている。この誘導溝１
６は内側上向きに設けられており、スタンパ２の剥離部
分における曲率中心の方向の力がスタンパ２に加わるよ
うに、その方向及び位置が決められている。まず、図５
（ａ）に示すように、基板３を基板支持部１２に支持す
る。このとき、アーム１３の基端部１３ａは誘導溝１６
の最も内側の最上点に位置しており、スタンパ２は撓ん
だ状態で最も引き上げられている。基板３上にレンズ用
材料４が供給されると、アーム１３の基端部１３ａは誘
導溝１６に沿って外側に移動する。アーム１３の基端部
１３ａが外側に移動すると、次第にスタンパ２が平面状
に伸ばされながら下降し、加圧部１４もスタンパ２とと
もに下降する（図５（ｂ））。アーム１３の基端部１３
ａが最も外側に移動すると、アーム１３とスタンパ２は
垂直な状態に保たれ、レンズ用材料４がスタンパ２によ
って押圧される。そして、加圧部１４により圧力が加え
られ、紫外線が照射されてレンズ部５が成形される（図
５（ｃ））。
【００２６】次に加圧部１４が上昇して圧力が除かれ、
アーム１３の基端部１３ａは再び誘導溝１６に沿って内
側に移動する。アーム１３の基端部１３ａが内側に移動
すると、スタンパ２が撓みながら両端部が持上げられる
（図６（ｄ））。このとき、スタンパ２には剥離部分の
曲率中心の方向を向くように力が加えられる（図３参
照）。このようにスタンパ２の剥離部分では常にほぼ一
定の曲率を保ちながら、アーム１３の基端部１３ａを移
動させスタンパ２の撓みが一定の曲率以上にならないよ
うにスタンパ２の両端から撓ませながら徐々に剥離し、
光学素子１を作製する（図６（ｅ））。そして、アーム
１３の基端部１３ａは最も誘導溝１６の内側に位置し
て、スタンパ２は最も持ち上げられた状態に戻る（図５
（ａ））。
アーム１３の基端部１３ａは再び誘導溝１６に沿って内
側に移動する。アーム１３の基端部１３ａが内側に移動
すると、スタンパ２が撓みながら両端部が持上げられる
（図６（ｄ））。このとき、スタンパ２には剥離部分の
曲率中心の方向を向くように力が加えられる（図３参
照）。このようにスタンパ２の剥離部分では常にほぼ一
定の曲率を保ちながら、アーム１３の基端部１３ａを移
動させスタンパ２の撓みが一定の曲率以上にならないよ
うにスタンパ２の両端から撓ませながら徐々に剥離し、
光学素子１を作製する（図６（ｅ））。そして、アーム
１３の基端部１３ａは最も誘導溝１６の内側に位置し
て、スタンパ２は最も持ち上げられた状態に戻る（図５
（ａ））。
【００２７】図７（ａ）に示すものは、本発明のさらに
別な実施例である説明図である。この光学素子製造装置
４３にあっては、スタンパ２を両側から保持する２本の
アーム１３はそれぞれ、装置本体１５に左右対称に配置
された２本の誘導用レール１７に支持されており、駆動
装置（図示せず）により誘導用レール１７に沿って上下
に変移可能になっている。誘導用レール１７は弧を描く
ように配設されており、アーム１３が誘導用レール１７
に沿って上方に移動するにしたがって、スタンパ２の両
端部から一定の曲率よりも大きくならないように撓ませ
ることができるように調整されている。また、スタンパ
２は図７（ｂ）の一点鎖線で示すようにアーム１３に垂
直に固定されており、アーム１３がどの位置にあっても
スタンパ２の剥離部分の曲率半径の接線（破線イ）と垂
直な方向に誘導用レール１７が配設されている。したが
って、アーム１３を誘導用レール１７に沿って引き上げ
ることにより、スタンパ２には常に剥離部分の曲率中心
に向うように力が加えられ、常にほぼ一定の曲率でスタ
ンパ２を撓ませることができる。
別な実施例である説明図である。この光学素子製造装置
４３にあっては、スタンパ２を両側から保持する２本の
アーム１３はそれぞれ、装置本体１５に左右対称に配置
された２本の誘導用レール１７に支持されており、駆動
装置（図示せず）により誘導用レール１７に沿って上下
に変移可能になっている。誘導用レール１７は弧を描く
ように配設されており、アーム１３が誘導用レール１７
に沿って上方に移動するにしたがって、スタンパ２の両
端部から一定の曲率よりも大きくならないように撓ませ
ることができるように調整されている。また、スタンパ
２は図７（ｂ）の一点鎖線で示すようにアーム１３に垂
直に固定されており、アーム１３がどの位置にあっても
スタンパ２の剥離部分の曲率半径の接線（破線イ）と垂
直な方向に誘導用レール１７が配設されている。したが
って、アーム１３を誘導用レール１７に沿って引き上げ
ることにより、スタンパ２には常に剥離部分の曲率中心
に向うように力が加えられ、常にほぼ一定の曲率でスタ
ンパ２を撓ませることができる。
【００２８】しかして、アーム１３が誘導用レール１７
に沿って下げられると、スタンパ２は平面状に引き伸ば
され、基板３上に供給されたレンズ用材料４はスタンパ
２に押圧されて、光学素子１のレンズ部５が成形され
る。この後、紫外線が照射されてレンズ用材料４が硬化
すると、アーム１３が徐々に引き上げられる。アーム１
３が引き上げられると、スタンパ２は略円弧状に撓むよ
うにしてその両端部から徐々に引き上げられ、スタンパ
２の剥離部分では常にほぼ一定の曲率を保ちながら、ス
タンパ２はレンズ部５から徐々に剥離され、光学素子１
を精度よく作製することができる。
に沿って下げられると、スタンパ２は平面状に引き伸ば
され、基板３上に供給されたレンズ用材料４はスタンパ
２に押圧されて、光学素子１のレンズ部５が成形され
る。この後、紫外線が照射されてレンズ用材料４が硬化
すると、アーム１３が徐々に引き上げられる。アーム１
３が引き上げられると、スタンパ２は略円弧状に撓むよ
うにしてその両端部から徐々に引き上げられ、スタンパ
２の剥離部分では常にほぼ一定の曲率を保ちながら、ス
タンパ２はレンズ部５から徐々に剥離され、光学素子１
を精度よく作製することができる。
【００２９】また、図８に示すものは本発明のさらに別
な実施例を示す説明図であって、光学素子製造装置４４
の光源１８には、光（紫外線）の照射時間を制御する制
御装置１９が設けられている。この光学素子製造装置４
４にあっては、図９（ａ）に示すように光（紫外線）の
照射を間欠的に行なうことにより、スタンパ２の温度を
所望する一定の温度範囲に制御している。光を連続的に
照射した場合では、図９（ｂ）に示すように照射時間ｔ
の経過と共にスタンパ２の温度が直線的に上昇して、繰
り返し使用により熱膨張に伴う形状変化を生じる。そこ
で、制御装置１９によって光（紫外線）の照射のオンオ
フを繰り返し、スタンパ２の温度を一定の温度範囲に制
御している。このように、スタンパ２の温度が一定の温
度範囲に納まるように光照射をオンオフ制御することに
より、スタンパ２の形状変化を抑え、光学素子１を精度
よく作製することができる。
な実施例を示す説明図であって、光学素子製造装置４４
の光源１８には、光（紫外線）の照射時間を制御する制
御装置１９が設けられている。この光学素子製造装置４
４にあっては、図９（ａ）に示すように光（紫外線）の
照射を間欠的に行なうことにより、スタンパ２の温度を
所望する一定の温度範囲に制御している。光を連続的に
照射した場合では、図９（ｂ）に示すように照射時間ｔ
の経過と共にスタンパ２の温度が直線的に上昇して、繰
り返し使用により熱膨張に伴う形状変化を生じる。そこ
で、制御装置１９によって光（紫外線）の照射のオンオ
フを繰り返し、スタンパ２の温度を一定の温度範囲に制
御している。このように、スタンパ２の温度が一定の温
度範囲に納まるように光照射をオンオフ制御することに
より、スタンパ２の形状変化を抑え、光学素子１を精度
よく作製することができる。
【００３０】さらに、図１０（ａ）に示すものは本発明
のさらに別な実施例である光学素子製造装置４５を示す
一部破断した概略構成図である。この光学素子製造装置
４５にあっては、スタンパ２及び基板３を冷却するため
の冷却装置２１が設けられている。２２はスタンパ２を
冷却するスタンパ冷却部、２３は基板３を冷却するため
の基板冷却部であり、スタンパ冷却部２２は、例えば加
圧部１４内に設けることができる。また、基板冷却部２
３は基板支持部１２を兼ね備えている。また、２４はス
タンパ冷却部２２及び基板冷却部２３に冷却水などの冷
媒を供給する冷媒供給部であって、冷媒供給部２４とス
タンパ冷却部２２及び基板冷却部２３との間には冷媒循
環路２５が配設されている。冷媒供給部２４は、図１０
（ｂ）に示すように冷媒を冷媒循環路２５に循環させる
ための循環ポンプ２６、冷媒の熱を奪い取るための熱交
換器２７、熱交換器２７で奪い取った熱を放熱するサー
モモジュール２８及びサーモモジュール２８や循環ポン
プ２６を制御するためのコントローラー２９とから構成
されている。なお、３０はある量の冷媒を溜めておく冷
媒タンクである。コントローラー２９は、スタンパ冷却
部２２及び基板冷却部２３の温度が一定の温度以上に上
昇しないように循環ポンプ２６を駆動して冷媒を循環さ
せ、サーモモジュール２８を駆動して冷媒を一定の温度
に冷却する。しかして、光学素子製造装置４５が駆動さ
れ、光源１８から紫外線が照射されるとレンズ用材料４
の硬化熱や紫外線の照射熱等のために、スタンパ２や基
板３の温度が上昇する。スタンパ冷却部２２及び基板冷
却部２３に設けられた温度センサ３１はスタンパ２や基
板３の温度上昇を検知しており、コントローラー２９は
スタンパ２や基板３の温度が一定温度以上になると、循
環ポンプ２６を駆動して冷却された冷媒をスタンパ冷却
部２２及び基板冷却部２３に供給する。
のさらに別な実施例である光学素子製造装置４５を示す
一部破断した概略構成図である。この光学素子製造装置
４５にあっては、スタンパ２及び基板３を冷却するため
の冷却装置２１が設けられている。２２はスタンパ２を
冷却するスタンパ冷却部、２３は基板３を冷却するため
の基板冷却部であり、スタンパ冷却部２２は、例えば加
圧部１４内に設けることができる。また、基板冷却部２
３は基板支持部１２を兼ね備えている。また、２４はス
タンパ冷却部２２及び基板冷却部２３に冷却水などの冷
媒を供給する冷媒供給部であって、冷媒供給部２４とス
タンパ冷却部２２及び基板冷却部２３との間には冷媒循
環路２５が配設されている。冷媒供給部２４は、図１０
（ｂ）に示すように冷媒を冷媒循環路２５に循環させる
ための循環ポンプ２６、冷媒の熱を奪い取るための熱交
換器２７、熱交換器２７で奪い取った熱を放熱するサー
モモジュール２８及びサーモモジュール２８や循環ポン
プ２６を制御するためのコントローラー２９とから構成
されている。なお、３０はある量の冷媒を溜めておく冷
媒タンクである。コントローラー２９は、スタンパ冷却
部２２及び基板冷却部２３の温度が一定の温度以上に上
昇しないように循環ポンプ２６を駆動して冷媒を循環さ
せ、サーモモジュール２８を駆動して冷媒を一定の温度
に冷却する。しかして、光学素子製造装置４５が駆動さ
れ、光源１８から紫外線が照射されるとレンズ用材料４
の硬化熱や紫外線の照射熱等のために、スタンパ２や基
板３の温度が上昇する。スタンパ冷却部２２及び基板冷
却部２３に設けられた温度センサ３１はスタンパ２や基
板３の温度上昇を検知しており、コントローラー２９は
スタンパ２や基板３の温度が一定温度以上になると、循
環ポンプ２６を駆動して冷却された冷媒をスタンパ冷却
部２２及び基板冷却部２３に供給する。
【００３１】このように光学素子製造装置４５にあって
は、スタンパ２や基板３の温度が一定以上に上昇しない
よう冷却装置２１を設けているので、温度変化によるス
タンパ２や基板３の形状変化を少なくすることができ、
精度よく光学素子１を作製することができる。また、基
板支持部１２や加圧部１４をそれぞれ基板材料やスタン
パ材料の熱容量よりも大きな熱容量を有する材質から構
成することによって、基板３やスタンパ２の温度変化を
抑えることができ、光学素子１の寸法変化を少なくする
ことができる。また、基板支持部１２や加圧部１４にそ
れぞれ基板材料やスタンパ材料の比熱伝導率よりも大き
な比熱伝導率を有する材質からなる放熱フィン（図示せ
ず）を設け、紫外線照射による照射熱やレンズ用材料４
の硬化熱を放熱フィンから放熱するようにしてもよい。
は、スタンパ２や基板３の温度が一定以上に上昇しない
よう冷却装置２１を設けているので、温度変化によるス
タンパ２や基板３の形状変化を少なくすることができ、
精度よく光学素子１を作製することができる。また、基
板支持部１２や加圧部１４をそれぞれ基板材料やスタン
パ材料の熱容量よりも大きな熱容量を有する材質から構
成することによって、基板３やスタンパ２の温度変化を
抑えることができ、光学素子１の寸法変化を少なくする
ことができる。また、基板支持部１２や加圧部１４にそ
れぞれ基板材料やスタンパ材料の比熱伝導率よりも大き
な比熱伝導率を有する材質からなる放熱フィン（図示せ
ず）を設け、紫外線照射による照射熱やレンズ用材料４
の硬化熱を放熱フィンから放熱するようにしてもよい。
【００３２】また、図１１はレンズ部５の樹脂厚みと光
学素子１の形状変化量との関係を示す図である。図１１
に示すように、レンズ部５の厚みが厚くなるにつれて、
光学素子１の形状変化量は増加する。したがって、レン
ズ部５の厚みを一定の厚さに抑えることによって、光学
素子１の形状変化を少なくし、精度よく光学素子１を作
製することができる。このためには、例えば一定量のレ
ンズ用材料４を精度よく供給するようにすればよい。
学素子１の形状変化量との関係を示す図である。図１１
に示すように、レンズ部５の厚みが厚くなるにつれて、
光学素子１の形状変化量は増加する。したがって、レン
ズ部５の厚みを一定の厚さに抑えることによって、光学
素子１の形状変化を少なくし、精度よく光学素子１を作
製することができる。このためには、例えば一定量のレ
ンズ用材料４を精度よく供給するようにすればよい。
【００３３】
【発明の効果】本発明の光学素子の製造方法によれば、
スタンパに局所的な応力が加わることなく、スタンパを
出き上がった成形体からきれいに剥離し、効率的に光学
素子を作製することができる。しかも、長期間スタンパ
を使用しても形状変化が少なく光学素子を精度よく作製
できる。このとき、例えば湾曲させたスタンパの曲率中
心の方向に向けてスタンパに力を加え、スタンパの光学
素子から剥離された部分が概略均一な曲率となるよう
に、スタンパを湾曲させながら剥離すれば、内部応力を
スタンパ全体に均一に分散させることができ、光学素子
の微細な部分でも形状が変化したりせずにスタンパを剥
離できる。
スタンパに局所的な応力が加わることなく、スタンパを
出き上がった成形体からきれいに剥離し、効率的に光学
素子を作製することができる。しかも、長期間スタンパ
を使用しても形状変化が少なく光学素子を精度よく作製
できる。このとき、例えば湾曲させたスタンパの曲率中
心の方向に向けてスタンパに力を加え、スタンパの光学
素子から剥離された部分が概略均一な曲率となるよう
に、スタンパを湾曲させながら剥離すれば、内部応力を
スタンパ全体に均一に分散させることができ、光学素子
の微細な部分でも形状が変化したりせずにスタンパを剥
離できる。
【００３４】本発明の光学素子製造装置によれば、局所
的な応力が加わることなくスタンパを成形体からきれい
に剥離して、光学素子を効率よく作製できる。
的な応力が加わることなくスタンパを成形体からきれい
に剥離して、光学素子を効率よく作製できる。
【００３５】スタンパ剥離手段として、一端を前記スタ
ンパに連結されたアームと、アームの他端を結合された
カム機構を構成し、カム機構によりアームを所定動作さ
せたり、また、所定動作させると共に伸縮自在なアーム
を伸縮させることによって、一定の曲率よりも大きな屈
曲部分が発生しないようスタンパを弧状に湾曲させなが
ら成形体から剥離することができ、湾曲させたスタンパ
の曲率中心の方向に向けてスタンパに力を加えることも
容易にできる。
ンパに連結されたアームと、アームの他端を結合された
カム機構を構成し、カム機構によりアームを所定動作さ
せたり、また、所定動作させると共に伸縮自在なアーム
を伸縮させることによって、一定の曲率よりも大きな屈
曲部分が発生しないようスタンパを弧状に湾曲させなが
ら成形体から剥離することができ、湾曲させたスタンパ
の曲率中心の方向に向けてスタンパに力を加えることも
容易にできる。
【００３６】また、スタンパ及び／又は基板をほぼ一定
温度に維持する温度調節手段を備えたり、スタンパと基
板のうち少なくともいずれか一方に接触する部分に、ス
タンパ若しくは基板の熱容量よりも大きな熱容量を有す
る吸熱部や放熱部などの温度上昇阻止手段を設けたり、
あるいは、間欠的に放射線を照射して放射線硬化樹脂を
硬化させる放射線照射装置を設けると、スタンパの温度
変化を抑え、光スタンパの変形による光学素子の精度劣
化を防止できる。
温度に維持する温度調節手段を備えたり、スタンパと基
板のうち少なくともいずれか一方に接触する部分に、ス
タンパ若しくは基板の熱容量よりも大きな熱容量を有す
る吸熱部や放熱部などの温度上昇阻止手段を設けたり、
あるいは、間欠的に放射線を照射して放射線硬化樹脂を
硬化させる放射線照射装置を設けると、スタンパの温度
変化を抑え、光スタンパの変形による光学素子の精度劣
化を防止できる。
【００３７】また、放射線照射や樹脂硬化反応熱などの
寸法変化因子を考慮してスタンパの寸法を設計しておく
と、所望寸法の光学素子を成形できる。
寸法変化因子を考慮してスタンパの寸法を設計しておく
と、所望寸法の光学素子を成形できる。
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光学素子製造方法
の一実施例を示す説明図である。
の一実施例を示す説明図である。
【図２】（ｄ）、（ｅ）は同上の続図である。
【図３】スタンパの両端部に加わる力の方向を示す図で
ある。
ある。
【図４】同上の光学素子製造方法により作製されたマイ
クロレンズアレイの個々の形状変化量を示す図である。
クロレンズアレイの個々の形状変化量を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光学素子製造方法
の別な実施例を示す説明図である。
の別な実施例を示す説明図である。
【図６】（ｄ）、（ｅ）は同上の続図である。
【図７】（ａ）は本発明のさらに別な実施例である光学
素子製造装置を示す一部破断した概略構成図、（ｂ）は
その作用説明図である。
素子製造装置を示す一部破断した概略構成図、（ｂ）は
その作用説明図である。
【図８】本発明のさらに別な実施例である光学素子製造
装置を示す一部破断した概略構成図である。
装置を示す一部破断した概略構成図である。
【図９】（ａ）は間欠的に光照射を行なった場合におけ
るスタンパの温度上昇を示す図、（ｂ）は連続的に光照
射を連続的に行なった場合におけるスタンパの温度上昇
を示す図である。
るスタンパの温度上昇を示す図、（ｂ）は連続的に光照
射を連続的に行なった場合におけるスタンパの温度上昇
を示す図である。
【図１０】（ａ）は本発明のさらに別な実施例である光
学素子製造装置の概略構成図、（ｂ）はその冷媒供給部
の概略構成図である。
学素子製造装置の概略構成図、（ｂ）はその冷媒供給部
の概略構成図である。
【図１１】レンズ部の樹脂厚みと光学素子の形状変化量
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は従来例の光学素子製造方法
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図１３】別な従来例である光学素子製造方法を示す説
明図である。
明図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）はさらに別な従来例である光学
素子製造方法を示す説明図である。
素子製造方法を示す説明図である。
【図１５】同上の製造方法において、スタンパの使用回
数とスタンパの形状変化量との関係を示す図である。
数とスタンパの形状変化量との関係を示す図である。
２ スタンパ ３ 基板 １３ アーム １６ 誘導溝 ４１、４２、…、４５ 光学素子製造装置
Claims (10)
- 【請求項１】 光学素子の表面形状を反転させた成形面
を有するスタンパと基板との間に放射線硬化樹脂を挟み
込み、放射線を照射して当該樹脂を硬化させることによ
り光学素子を成形する光学素子の製造方法において、 前記スタンパに一定の曲率よりも大きな屈曲部分が発生
しないよう、スタンパを弧状に湾曲させながら、成形さ
れた光学素子から剥離することを特徴とする光学素子の
製造方法。 - 【請求項２】 前記スタンパの光学素子から剥離された
部分が概略均一な曲率となるように、スタンパを湾曲さ
せながら剥離することを特徴とする請求項１に記載の光
学素子の製造方法。 - 【請求項３】 湾曲させたスタンパの曲率中心の方向に
向けてスタンパに力を加えていることを特徴とする請求
項１又は２に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項４】 光学素子の表面形状を反転させた成形面
を有するスタンパと基板との間に放射線硬化樹脂を挟み
込み、放射線を照射して当該樹脂を硬化させることによ
り光学素子を成形する光学素子製造装置において、 前記スタンパに一定の曲率よりも大きな屈曲部分が発生
しないよう、スタンパを弧状に湾曲させながら成形され
た光学素子から剥離するスタンパ剥離手段を備えている
ことを特徴とする光学素子製造装置。 - 【請求項５】 前記スタンパ剥離手段は、一端を前記ス
タンパに連結されたアームと、アームの他端を結合され
たカム機構とからなり、 カム機構によりアームを所定動作させることによってス
タンパを光学素子から剥離することを特徴とする請求項
４に記載の光学素子製造装置。 - 【請求項６】 前記スタンパ剥離手段は、一端を前記ス
タンパに連結された伸縮自在なアームと、アームの他端
を結合されたカム機構とからなり、 カム機構によりアームを所定動作させると共にアームを
伸縮させることによってスタンパを光学素子から剥離す
ることを特徴とする請求項４に記載の光学素子製造装
置。 - 【請求項７】 前記スタンパ及び／又は基板をほぼ一定
の温度に維持する温度調節手段を備えたことを特徴とす
る請求項４、５又は６に記載の光学素子製造装置。 - 【請求項８】 前記スタンパと基板のうち少なくともい
ずれか一方に接触する部分に、スタンパ若しくは基板の
熱容量よりも大きな熱容量を有する吸熱部や放熱部など
の温度上昇阻止手段を設けたことを特徴とする請求項
４、５又は６に記載の光学素子製造装置。 - 【請求項９】 間欠的に放射線を照射して放射線硬化樹
脂を硬化させる放射線照射装置を備えたことを特徴とす
る請求項４、５又は６に記載の光学素子製造装置。 - 【請求項１０】 放射線照射や樹脂硬化反応熱などの寸
法変化因子を考慮して、所望寸法の光学素子が成形され
るようにスタンパの寸法が設計されていることを特徴と
する請求項４、５又は６に記載の光学素子製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3604595A JP3456290B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 光学素子の製造方法及び光学素子製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3604595A JP3456290B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 光学素子の製造方法及び光学素子製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08207159A true JPH08207159A (ja) | 1996-08-13 |
| JP3456290B2 JP3456290B2 (ja) | 2003-10-14 |
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ID=12458749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3604595A Expired - Fee Related JP3456290B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 光学素子の製造方法及び光学素子製造装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3456290B2 (ja) |
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-
1995
- 1995-01-31 JP JP3604595A patent/JP3456290B2/ja not_active Expired - Fee Related
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