JPH0866972A - 複合型光学素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な機構かつ小さな力で金型と樹脂層との
剥離を可能とする。剥離工程においては必ずしも基材を
固定する必要がない。樹脂層表面の形状や外観に悪影響
を与えない。 【構成】 金型の構成は、内型１と外型２とが上下動自
在に嵌合している。基材４上に吐出された樹脂を前記金
型で押圧して樹脂層３を形成する。剥離の際、まず外型
２と樹脂層３ｂとを剥離する。次に、樹脂層３ｂを外型
２で押圧し、内型１と樹脂層３ａとを剥離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学素子基材表面に樹
脂層を載置した複合型光学素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複合型光学素子の製造において金
型と樹脂層との剥離を容易にする種々の方法が提案され
ており、その中には上下動自在な内型と外型とに分割し
た金型を用いる方法が提案されている。

【０００３】例えば、特開平４−１４４７１８号公報記
載の発明においては、まず内型と樹脂層とを剥離し、次
に外型と樹脂層とを剥離する方法が提案されている。ま
た、前記方法において内型と樹脂層との界面に空気が入
り易いように、内型と外型との嵌合面に１０μｍ程度の
隙間をつくり、内型と樹脂層とを剥離する時に大きな力
が発生しないようにする方法が提案されている。

【０００４】また、特開平４−５０１０号公報記載の発
明においては、内型の光学面と樹脂層との界面に空気が
入り易いように、内型と外型との嵌合面から気体を噴出
させ、まず内型と樹脂層とを剥離してから、基材を固定
するか、または再度内型で樹脂層を押圧して外型と樹脂
層とを剥離する方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記各
従来技術においては以下のような問題点があった。すな
わち、特開平４−１４４７１８号公報記載の発明におい
ては、内型と外型との嵌合面に空気の出入り可能な間隔
が無い場合、外型と樹脂層とが密着し、内型と樹脂層と
の界面に空気が入り込まないため、剥離には大きな力が
必要である。また、内型と外型との嵌合面に空気の出入
り可能な間隔を設ければ、内型と樹脂層との界面に空気
が入りやすいため、上記より小さな力でも剥離は可能と
なるが、内型と外型とが摺動可能でなおかつ空気が出入
り可能なような間隔を保つためには、装置の構造が複雑
となり設備が高価になるため製品のコストが高くなる。

【０００６】さらに、外型を樹脂層より剥離する工程で
必ず基材を固定する必要がある。つまり、基材を固定し
ている下軸部と金型を固定している上軸部との間に力が
かかることになり、非常に精度の要求される金型と基材
との位置関係の狂いを発生させる大きな原因となる。例
えば、精度良く金型の光軸に基材を保持するための基材
保持機構を基材と外型との剥離時の固定に使用した場
合、数十Ｎの力がかかるため、固定能力が足りなくて剥
離が不可能だったり、位置精度の狂いや耐久性の低下を
招く恐れがある。さらに別の基材固定装置を設けると、
光学素子の形状によっては固定が不可能な場合がある。
また、設備が高価になるため製品のコストが高くなると
いう不具合が生じる。

【０００７】また、特開平４−５０１０号公報記載のよ
うに、内型と外型との間隔から気体を噴出させて内型を
樹脂層から剥離する場合、内型と外型との摺動摩擦低減
のためのオイルまたはグリース等が気体と一緒に樹脂層
表面（金型で押圧した面）に噴出してしまい外観が損な
われるとともに、装置の構造が複雑となり設備が高価に
なるため製品のコストが高くなる。

【０００８】さらに、基材を特に固定する事無く、一旦
内型と樹脂層とを剥離した後、再度内型で樹脂層を押圧
して外型と樹脂層とを剥離する方法も示されているが、
内型と樹脂層とを剥離すると、樹脂にエネルギーを照射
した時に生じた樹脂の内部に蓄積された応力が開放され
るので、樹脂層表面の形状が金型の光学面（樹脂層を押
圧する面）をそのまま転写した形状から変化し、一旦樹
脂層から剥離した内型で再度樹脂層表面を押圧すると、
応力の開放された樹脂層表面の全面を均一に押圧するこ
とができず、所望の樹脂層表面が変形してしまう。

【０００９】請求項１および２の目的は、簡単な機構か
つ小さな力で金型と樹脂層との剥離が可能であり、また
剥離工程において必ずしも基材を固定する必要がなく、
樹脂層表面の形状や外観に悪影響を与えない複合型光学
素子の製造方法の提供にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用】請求項１に係
る発明は、光学素子基材表面にエネルギー硬化型の樹脂
を供給し、所望の光学面を有して光学有効径外で互いに
上下動自在な内型と外型とから成る金型を接近させるこ
とにより樹脂を押圧して広げ、形成した所望の樹脂層に
エネルギーを照射して硬化させた後、樹脂層と金型とを
剥離する複合型光学素子の製造方法において、樹脂層と
金型とを剥離する際、まず樹脂層と外型とを剥離し、該
樹脂層から剥離した外型で再度樹脂層を押圧することに
より、内型と樹脂層とを剥離することを特徴とする複合
型光学素子の製造方法である。また、請求項２に係る発
明は、前記樹脂層を硬化させる際、外型の光学面の最内
周部が、内型の光学面の最外周部と段差が無い状態、も
しくは内型の光学面の最外周部よりも基材に近い状態で
あることを特徴とする複合型光学素子の製造方法であ
る。

【００１１】請求項１の作用は、通常の複合型光学素子
の製造においてエネルギーの照射が完了した（樹脂層が
硬化した）状態では、有効径外で内型と外型とに分割さ
れた上下摺動可能な金型（嵌合部の直径はＤ），樹脂層
および基材の三者は互いに密着しており、樹脂層の表面
は金型の光学面を転写した形状をしている。また、樹脂
層はエネルギーの照射により体積収縮が発生している。
この状態で外型と樹脂層とを剥離すると、内型の光学面
の最外周部に空気が到達する。ここで、外型は有効径外
の部分であり、製品のコンパクト化のためになるべく小
さくすることが望ましいので、外型と樹脂層との接触面
積は内型と樹脂層との接触面積に比べて小さく、外型と
樹脂層との剥離は小さな力でも十分である。

【００１２】次に、内型と樹脂層との剥離を行うが、外
型と樹脂層との剥離において内型の光学面の最外周部に
はすでに空気が到達しているので、内型と樹脂層との界
面へ容易に空気の侵入が可能であり、比較的小さな力で
も内型と樹脂層とを剥離することができる。また、この
時すでに樹脂層から剥離した外型で再度樹脂層を押圧す
れば、必ずしも基材を保持する必要がないため、基材を
固定している下軸部と金型を固定している上軸部との間
に力をかけることなく金型と樹脂層とを剥離することが
できる。

【００１３】ところで、上記工程において外型と樹脂層
とを剥離することにより内型の光学面の最外周部に空気
が到達する作用は、内型の光学面の最外周部（以下Ａ部
と記す）に対する外型の光学面の最内周部（以下Ｂ部と
記す）の基材からの距離が同一であった場合は、外型と
樹脂層とを剥離すると同時に樹脂層とＢ部も当然剥離
し、必然的に直接Ａ部に空気が到達するが、Ａ部に対し
てＢ部の距離が基材から遠い場合と近い場合ではその作
用が異なるので、以下にそれぞれの場合の作用を説明す
る。

【００１４】まず、図１に示すように、Ａ部よりＢ部の
方が基材から遠い場合、すなわち樹脂層が金型の嵌合部
の外側に対応する位置において突出している場合を説明
する。この場合はＡ部よりＢ部の方が基材４から遠く、
内型１のＡ部付近で押圧している樹脂層３ａよりも外型
２のＢ部付近で押圧している樹脂層３ｂの方が厚いの
で、樹脂層３ａよりも樹脂層３ｂのほうが収縮量が大き
い。従って、樹脂層３ａと密着している基材４ａより
も、樹脂層３ｂと密着している基材４ｂのほうが金型
１，２に引っ張られる力が大きいため、基材４ａに比べ
て基材４ｂの方が金型１，２の方向への変形量が大き
い。もちろんこの時、基材４が樹脂層３を引っ張る力も
発生するが、金型１，２と樹脂層３と基材４とは密着し
ており金型１，２の変形量はほとんど無いため、基材４
が変形することになる。ここで、エネルギー照射前（樹
脂層の収縮前）の基材４’を点線で、また硬化後（樹脂
層の収縮後）の基材４を実線で示す。

【００１５】次に、図２に示すように、外型２を樹脂層
３から剥離する工程を説明する。外型２と樹脂層３とを
剥離すると、樹脂層３ｂと外型２の密着が開放されるの
で、直径Ｄより外側の部分において樹脂層３の収縮によ
り変形していた基材４を引っ張る力がなくなり、直径Ｄ
より外側の部分の基材４ｂにかかる応力が開放されて基
材４ｂは金型１，２から遠ざかる方向へ復元する。ま
た、同時に樹脂層３ｂも基材４ｂの復元に伴って外型２
の光学面から離れる方向に引っ張られるので、内型１の
側面１ａと樹脂層３ｂも剥離し、Ａ部に空気が到達す
る。

【００１６】次に、図３に示すように、Ａ部よりＢ部の
方が基材に近い場合、すなわち樹脂層が金型の嵌合部の
外側に対応する位置において凹んでいる場合を説明す
る。図４に示すように、外型２の光学面と樹脂層３とを
剥離すると、外型２の内側面２ｂと樹脂層３ａも接触し
ているため、この界面には必然的に機械的なせん断応力
が働く。そして、外型２の内側面２ｂと樹脂層３ａの界
面が、せん断破壊を起こして剥離すると外型２の内側面
２ｂと樹脂層３ａとの間に空気が侵入するので、Ａ部に
も容易に空気が到達する。

【００１７】請求項２の作用は、通常の複合型光学素子
の製造においてエネルギーの照射が完了した（樹脂層が
硬化した）状態では、有効径外で内型と外型に分割され
た上下摺動可能な金型（嵌合部の直径はＤ），樹脂層お
よび基材の三者は互いに密着しており、樹脂層の表面は
金型の光学面を転写した形状をしている。ここで、外型
は有効径外の部分であり、製品のコンパクト化のために
なるべく小さくすることが望ましいので、外型と樹脂層
との接触面積は内型と樹脂層との接触面積に比べて小さ
く、外型と樹脂層との剥離は小さな力でも十分である。

【００１８】次に、内型と樹脂層との剥離を行うが、外
型と樹脂層との剥離において、内型の光学面の最外周部
に空気が到達するので、内型と樹脂層との界面へ容易に
空気の侵入が可能で、比較的小さな力でも内型と樹脂層
とを剥離することができる。また、この時すでに樹脂層
から剥離した外型で再度樹脂層を押圧すれば必ずしも基
材を固定している下軸部と金型を固定している上軸部と
の間に力をかけることなく、金型と樹脂層とを剥離する
ことができる。

【００１９】ところで、上記工程において外型と樹脂層
とを剥離することにより内型の光学面の最外周部に空気
が到達する作用は、内型の光学面の最外周部（以下Ａ部
と記す）に対する外型の光学面の最内周部（以下Ｂ部と
記す）の基材からの距離が同一であった場合は、外型と
樹脂層とを剥離すると同時に樹脂層とＢ部も当然剥離
し、必然的に直接Ａ部に空気が到達するが、Ａ部に対し
てＢ部の距離が基材から近い場合ではその作用が異なる
ので、以下にその作用を説明する。

【００２０】図３に示すように、Ａ部よりＢ部の方が基
材に近い場合、すなわち樹脂層が金型の嵌合部の外側に
対応する位置において凹んでいる場合を説明する。図４
に示すように、外型２の光学面と樹脂層３とを剥離する
と、外型２の内側面２ｂと樹脂層３ａも接触しているた
め、この界面には必然的に機械的なせん断応力が働く。
そして、外型２の内側面２ｂと樹脂層３ａとの界面が、
せん断破壊を起こして剥離すると、外型２の内側面２ｂ
と樹脂層３ａとの間に空気が侵入するので、Ａ部にも容
易に空気が到達する。

【００２１】

【実施例１】図５〜図８は本実施例を示す半截断面図で
ある。図５に示すように、樹脂を載置して成形を行う面
が平面、反成形面側が凸面で曲率半径８０ｍｍ、外径３
０ｍｍのガラス製の基材４に紫外線硬化型樹脂を必要量
吐出する。さらに、所望形状の樹脂層３を形成するため
の光学面を有する金型１，２は、中心軸が基材４の中心
軸と同一で、樹脂層３の表面（金型で押圧した面）の有
効直径より外側を押圧する位置で分割され、有効直径内
を押圧する凸面の光学面を持つ内型１（直径２６ｍｍ，
有効直径２５．５ｍｍ，曲率半径６０ｍｍ）と、中心軸
に垂直で♯１０００の砂擦り状の光学面を持つ外型２
（内径Ｄ１＝２６ｍｍ，外径Ｄ２＝３０ｍｍ）とが互い
に上下動自在に嵌合している。

【００２２】この金型１，２を下降し、紫外線硬化型樹
脂を押圧して中心軸上の内型１と基材４との距離が０．
１ｍｍになるように近づけ、さらに外型２の光学面の最
内周部を内型１の光学面の最外周部より基材から１．５
ｍｍ遠い位置に設定する。この時、樹脂層３の最外周部
が外型２の光学面に達するように樹脂量を調整してお
く。次に、均一な光束の紫外線を照射して樹脂層３を硬
化する。

【００２３】図６に示すように、この状態では金型１，
２，樹脂層３および基材４の三者は互いに密着してお
り、樹脂層３の表面は金型１，２の光学面を転写した形
状をしている。しかし、内型１に対応する樹脂層３ａは
中心軸から半径方向に離れるにつれ樹脂層３の厚みが大
きくなり、さらに外型２に対応する樹脂層３ｂの厚みは
大きくなるため、樹脂の硬化に伴う収縮量も増加し、金
型１，２と樹脂層３を引っ張る力も増加するが、金型
１，２はほとんど変形を起こさないため、基材４は樹脂
の硬化前の形状（点線部）から実線で表すような形状に
変形する。

【００２４】次に、図７で示すように、外型２を樹脂層
３ｂから離反する方向に０．５ｍｍ移動させ、外型２の
光学面と樹脂層３ｂとを剥離する。ここで、外型２の光
学面の面積は内型１の光学面の面積に比べて１／３以下
だが、外型２の光学面全面に樹脂を密着させる必要は無
く、なおかつ外型２の光学面には♯１０００の凹凸があ
るため樹脂層３ｂとの密着力が下がる。実験によれば外
型２の光学面と樹脂層３ｂとを剥離する力は最大でも３
０Ｎを越えることはなかった。この動作により外型２に
対応した基材４ｂを引っ張っている力が解放され、基材
４ｂはほぼ復元し、同時に外型２と樹脂層３ｂとの界面
に空気が入る。

【００２５】さらに、基材４ｂの復元により内型１の光
軸から樹脂層３ｂが離れる方向に変形するため内型１と
樹脂層３ａとの界面の最外周部まで空気が到達する。こ
こで外型２と樹脂層３ｂとの剥離により、金型１，２と
樹脂層３との密着面積は減少して基材４ａの変形を支え
る力が減少し、さらに復元した基材４ｂにつられて基材
４ａも金型１，２から離れる方向に引っ張られ、基材４
ａが復元しようとする力が増加するため樹脂層３ａと内
型１との剥離が容易な状態になる。

【００２６】この状態から、図８に示すように、再度外
型２と樹脂層３ｂとを接近させて押圧する。このとき、
内型１と樹脂層３ａとの界面の最外周部まで通常すでに
空気が流入しているが、内型１と樹脂層３との界面の最
外周部へ完全に空気が到達できていない場合でも、外型
２が樹脂層３ｂを再度押圧する事により、樹脂層３ｂと
基材４ｂとの変形により内型１の内側の側面と密着して
いた樹脂が金型１，２の光軸から更に離れる方向に変形
するため、完全に金型１の光学面と樹脂層３ａの最外周
部まで空気が流入する。

【００２７】加えて、樹脂層３ｂの収縮による変形によ
り外型２の光学面と樹脂層３ｂ表面の凹凸が一致しない
ため空気の流入経路が確保された状態なので、小さな力
で容易に離型が開始される。また、内型１の光学面と樹
脂層３表面の空間が広がっても流入経路から空気が流入
してスムーズに内型１と樹脂層３ａとの剥離動作が完了
し、複合型光学素子が得られる。実験の結果では、内型
１と樹脂層３ａとを剥離する為に必要な力は１００Ｎ以
下であった。

【００２８】本実施例によれば、従来からある簡単な機
構で、小さな力で金型１，２と樹脂層３との剥離が可能
である。また、剥離工程において基材４を保持する必要
がないため基材４を固定している下軸部と金型１，２を
固定している上軸部との間に力をかけることなく金型
１，２と樹脂層３とを剥離することが可能である。さら
に、樹脂層表面の形状や外観に悪影響を与えない複合型
光学素子の製造が可能である。

【００２９】

【実施例２】図９〜図１２は本実施例を示す半截断面図
である。図９に示すように樹脂を載置して成形を行う面
が凹面で曲率半径２５ｍｍ、反成形面側も凹面で曲率半
径８０ｍｍ、中心基材厚４ｍｍ、外径２４ｍｍのガラス
製の基材４に紫外線硬化型樹脂を必要量吐出する。さら
に、所望形状の樹脂層３を形成するための光学面を有す
る金型１，２は、中心軸が基材４の中心軸と同一で、樹
脂層３の表面（金型で押圧した面）の有効直径より外側
を押圧する位置で分割され、有効直径内を押圧する凸面
形状の内型１（直径２０ｍｍ，有効直径１９．７ｍｍ，
曲率半径５０ｍｍ）と、中心軸に垂直な面から基材４と
反対の方向に３０°の傾きを持ち、軸対称で鏡面の光学
面をもつ外型２（内径Ｄ１＝２０ｍｍ，外径Ｄ２＝２２
ｍｍ）とが互いに上下動自在に嵌合している。

【００３０】この金型１，２を下降し、紫外線硬化型樹
脂を押圧して中心軸上の内型１と基材４との距離が０．
５ｍｍになるように近付け、さらに外型２の最内周部を
内型１の最外周部より基材４から０．４ｍｍ遠い位置に
設定する。この時、樹脂層３の最外周部が外型２の光学
面に達するように樹脂量を調整しておく。次に、樹脂の
収縮率が一定となるような照度分布を持った紫外線を照
射して樹脂層３を硬化する。

【００３１】図１０に示すように、この状態では金型
１，２，樹脂層３および基材４の三者は互いに密着して
おり、樹脂層３の表面は金型１，２の光学面を転写した
形状をしているが、内型１の中心軸付近に対応する樹脂
層３ａの厚みは内型１の最外周部付近に対応する樹脂厚
より大きいため基材４の中心軸付近が引っ張られて成形
面の曲率半径を大きくする（基材の成形面が平面に近づ
く）方向に変形させる。しかし外型２に対応する樹脂層
３ｂも、内型１の最外周部付近に対応する樹脂層３より
厚く、基材４ｂを引っ張っているため基材４ａの中心軸
付近の樹脂層３ａの収縮のみによって基材４ｂが変形す
る量よりも少ない。樹脂の収縮による変形前の基材４’
を図の点線部で示し、変形した基材４を実線で示す。

【００３２】次に外型２を、内型１に対して樹脂層３か
ら離反する方向に１．０ｍｍ移動し、外型２の光学面と
樹脂層３ａとを剥離する。ここで、外型２の光学面は鏡
面だが、光学面の面積は内型１の光学面の面積に比べ１
／３以下で、外型２の光学面全面に樹脂を密着させる必
要は無いため、実験によれば外型２の光学面と樹脂層３
ａとを剥離する力は最大でも４０Ｎを越えることは無か
った。この動作により基材４ｂを引っ張っていた力が解
放され、図１１に示すように、基材４ｂはさらに変形
し、それに追従して樹脂層３ｂも中心軸から離れる方向
に変形するため内型１の側面と樹脂層３との界面に空気
が入り、内型１の光学面と樹脂層３ａとの界面の最外周
部に空気が到達する。

【００３３】さらにこの状態から、図１２に示すよう
に、再度外型２で樹脂層３ｂを押圧すると、外型２の形
状により、樹脂層３ａは中心軸から離れる方向に変形
し、内型１と樹脂層３ａとの界面の最外周部への空気の
流入がさらに完全なものとなる。また、同時に基材４ａ
を押圧するため、樹脂層３ａと内型１との剥離が開始す
る。内型１の光学面と樹脂層表面との空間が広がっても
流入経路からの空気が流入し、スムーズに内型１と樹脂
層３ａとの離型動作が完了する。実験の結果では、外型
２が樹脂層３ｂを押圧する力は６０Ｎ以下であった。次
の工程で外型２と樹脂層３ｂとを離反するが、既に剥離
は完了しており、密着力は働かないため基材４を固定す
る必要は無く、光学素子は金型１，２から完全に分離す
る。

【００３４】本実施例によれば、従来からある簡単な機
構で、小さな力で金型１，２と樹脂層３との剥離が可能
である。また、剥離工程において基材４を保持する必要
がないため基材４を固定している下軸部と金型１，２を
固定している上軸部との間に力をかけることなく金型
１，２と樹脂層３とを剥離することが可能である。さら
に、樹脂層表面の形状や外観に悪影響を与えない複合型
光学素子の製造が可能である。

【００３５】

【実施例３】図１３〜図１５は本実施例を示す半截断面
図である。図１３に示すように、樹脂を載置して成形を
行う面が凸面で曲率半径４０ｍｍ、反成形面側が曲率半
径５０ｍｍ、外径４０ｍｍで中心軸の厚みが３ｍｍのガ
ラス製メニスカスレンズ形状の基材４に紫外線硬化型樹
脂を必要量吐出する。さらに、所望形状の樹脂層３を形
成するための光学面を有する金型１，２は、中心軸が基
材４の中心軸と同一で、樹脂層３の表面（金型で押圧し
た面）の有効直径より外側を押圧する位置で分割され、
有効直径内を押圧する凹面形状の内型１（直径３７ｍ
ｍ，有効直径３５ｍｍ，曲率半径６５ｍｍ）と、光学面
に樹脂との密着力が非常に低いメッキを施した♯５００
程度の粗さを持つ外型２（内径Ｄ１＝３７ｍｍ，外径Ｄ
２＝３９ｍｍ）とが互いに上下動自在に嵌合している。

【００３６】この金型１，２を下降し、紫外線硬化型樹
脂を押圧して中心軸の内型１と基材４との距離が０．０
３ｍｍになるように近づけ、さらに外型２の最内周部を
内型１の最外周部より基材から０．３ｍｍ近い位置に設
定する。この時、樹脂層３の最外周部が外型２の光学面
に達するように樹脂量を調整しておく。次に、不図示の
紫外線照射装置により紫外線を照射して樹脂層３を重合
する。ここで用いる紫外線硬化型樹脂は収縮量が非常に
小さいため、内部応力はほとんど発生しない。この状態
では、金型１，２，樹脂層３および基材４の三者は互い
に密着しており、樹脂層３の表面は金型１，２の光学面
を転写した形状をしている。

【００３７】次に、外型２と樹脂層３との剥離工程にお
いて、外型２を内型１の中心軸を軸として回転させる
と、図１４に示すように、メッキを施した外型２の光学
面とそれに対応した樹脂層３ｂとが剥離する。ここで外
型２の光学面の面積は内型１の光学面の面積に比べ１／
１０程度であり、外型２の光学面全面に樹脂を密着させ
る必要は無く、なおかつ外型２の光学面はメッキにより
非常に剥離性が良いため、外型２の光学面と樹脂層３ｂ
とを剥離するために必要な回転のトルクは最大でも１０
Ｎ・ｍ程度であった。この回転動作により外型２と樹脂
層３ｂとの界面に空気が入り、同時に外型２の中心軸に
近い内側面と密着していた樹脂の界面が、回転によるせ
ん断破壊により剥離し、内型１と樹脂層３ａとの界面の
最外周部まで空気が到達する。

【００３８】さらにこの状態から、図１５に示すよう
に、外型２に対して内型１を上昇させることにより外型
２で樹脂層３ｂを押圧する。この時、樹脂層３ｂと外型
２との光学面の回転動作によるせん断破壊で界面の樹脂
の凹凸は変形しているため、外型２と樹脂層３ｂとが密
着することは無く、再度押圧しても空気の流入経路は確
保されており、なおかつ内型１と樹脂層３ａとの界面の
最外周部まではすでに空気が流入しているため、小さな
力で容易に離型が開始される。また内型１の光学面と樹
脂層表面の空間とが広がっても流入経路から空気が流入
してスムーズに内型１と樹脂層３ａとの離型動作が完了
する。実験の結果では外型２が樹脂層３ｂを押圧して剥
離させる為に必要な力は４０Ｎ以下であった。次の工程
で外型２と樹脂層３ｂとを離反するが、既に内型１と樹
脂層３ａとの剥離は完了しているため基材４を固定する
必要がなく、光学素子は金型１，２と完全に分離する。

【００３９】ここで通常、複合型光学素子の樹脂層３に
は、樹脂が硬化する際に発生する体積収縮等による応力
が発生しているが、本実施例のように非常に収縮の少な
い樹脂を用いて、内部応力のほとんど存在しない樹脂層
３をもつ複合型光学素子であっても、つまり内部応力の
有無に関わらず、容易に剥離することが可能である。な
ぜなら、外型２の最内周部は内型１の最外周部より基材
に近いため、外型２の内側面と樹脂層３ａとが接触して
いるため界面が存在し、外型２の上昇による外型２の光
学面と樹脂層３ｂの剥離と同時に、外型２の内側面と樹
脂層３ａとの界面も必然的に機械的なせん断破壊（剥
離）をおこし、内型１と樹脂層３ａとの最外周部まで空
気が到達するからである。

【００４０】本実施例によれば、従来からある簡単な機
構で、より小さな力で金型１，２と樹脂層３との剥離が
可能である。また、剥離工程において基材４を保持する
必要がないため基材４を固定している下軸部と金型１，
２を固定している上軸部との間に力をかけることなく金
型１，２と樹脂層３とを剥離することが可能である。さ
らに、樹脂層表面の形状や外観に悪影響を与えない複合
型光学素子の製造が可能である。

【００４１】

【実施例４】図１６〜図１８は本実施例を示す半截断面
図である。図１６に示すように樹脂を載置して成形をお
こなう面が凸面で曲率半径５０ｍｍ、反成形面側も凸面
で曲率半径８０ｍｍ、中心基材厚８ｍｍ、外形２９ｍｍ
のガラス製の基材４に紫外線硬化型樹脂を必要量吐出す
る。さらに、所望形状の樹脂層３を形成するための光学
面を有する金型１，２は、中心軸が基材４の中心軸と同
一で、樹脂層３の表面（金型で押圧した面）の有効直径
より外側を押圧する位置で分割され、有効直径内を押圧
する凸面形状の内型１（直径２６ｍｍ、有効直径２５．
９５ｍｍ，曲率半径７０ｍｍ）と、軸対称で鏡面の光学
面をもつ外型２（内径Ｄ１＝２６ｍｍ，外形Ｄ２＝２８
ｍｍ）とが互いに上下動自在に嵌合している。

【００４２】この金型１，２を下降し、紫外線硬化型樹
脂を押圧して中心軸上の内型１と基材４との距離が０．
０３ｍｍになるように近づけ、外型２の最内周部と内型
１の最外周部のと段差が無い位置に設定する。この時、
樹脂層３の最外周部が外型２の光学面に達するように樹
脂量を調整しておく。次に、樹脂層３の各部樹脂厚に関
わらず収縮量が一定となるような照度分布を持った紫外
線を照射し、樹脂層３に内部応力が発生しないように硬
化する。

【００４３】次に、図１７に示すように、外型２を内型
１に対して樹脂層３から離反する方向に０．３ｍｍ移動
し、外型２の光学面とそれに対応する樹脂層３ｂとを剥
離する。ここで、外型２の光学面は鏡面で、光学面の面
積は内型１の光学面の面積に比べて１／６以下であり、
外型２の光学面全面に樹脂を密着させる必要は無いた
め、実験によれば外型２の光学面と樹脂層３ｂとを剥離
する力は最大でも３０Ｎを越えることは無かった。この
動作により内型１の最外周部に空気が到達する。

【００４４】さらにこの状態から、図１８に示すよう
に、再度外型２で樹脂層３ｂを押圧すると樹脂層３ａと
内型１とが剥離する。実験の結果では、外型２が樹脂層
３ｂを押圧する力は８０Ｎ以下であった。次の工程で外
型２と樹脂層３ｂとを離反するが、既に剥離は完了して
おり、密着力は働かないため基材４を固定する必要は無
く、光学素子は金型１，２から完全に分離する。

【００４５】ここで通常、複合型光学素子の樹脂層３に
は、樹脂が硬化する際に発生する体積収縮等による応力
が発生しているが、本実施例のように、樹脂層３の各部
樹脂厚に関わらず収縮量が一定となるような照度分布を
持った紫外線を照射し、内部応力が発生しないように硬
化した樹脂層３をもつ複合型光学素子であっても、つま
り内部応力の有無に関わらず、容易に剥離することが可
能である。なぜなら、外型２の最内周部と内型１の最外
周部とには段差が無いため、外型２と樹脂層３ｂとが剥
離すると同時に、必然的に内型１と樹脂層３ａとの最外
周部まで空気が到達するからである。

【００４６】本実施例によれば、従来からある簡単な機
構で、小さな力で金型１，２と樹脂層３との剥離が可能
である。また、剥離工程において基材４を保持する必要
がないため、基材４を固定している下軸部と金型１，２
を固定している上軸部との間に力をかけることなく金型
１，２と樹脂層３とを剥離することが可能である。さら
に、樹脂層表面の形状や外観に悪影響を与えない複合型
光学素子の製造が可能である。

【００４７】

【発明の効果】請求項１の効果は、従来からある簡単な
機構かつ小さな力で金型と光学素子の剥離が可能であ
る。また、剥離工程において基材を保持する必要がない
ため、基材を固定している下軸部と金型を固定している
上軸部との間に力をかけることなく金型と樹脂層とを剥
離することが可能である。さらに、樹脂層表面の形状や
外観に悪影響を与えないで複合型光学素子の製造が可能
な事である。

【００４８】請求項２の効果は、エネルギー照射による
樹脂の重合後も体積収縮等による応力が不均一または発
生しない複合型光学素子であったとしても、従来からあ
る簡単な機構かつ小さな力で金型との剥離が可能であ
る。また、剥離工程において基材を保持する必要がない
ため、基材を固定している下軸部と金型を固定している
上軸部との間に力をかけることなく金型と樹脂層とを剥
離することが可能である。さらに、樹脂層表面の形状や
外観に悪影響を与えないで複合型光学素子の製造が可能
な事である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示す半截断面図である。

【図２】本発明を示す半截断面図である。

【図３】本発明を示す半截断面図である。

【図４】本発明を示す半截断面図である。

【図５】実施例１を示す半截断面図である。

【図６】実施例１を示す半截断面図である。

【図７】実施例１を示す半截断面図である。

【図８】実施例１を示す半截断面図である。

【図９】実施例２を示す半截断面図である。

【図１０】実施例２を示す半截断面図である。

【図１１】実施例２を示す半截断面図である。

【図１２】実施例２を示す半截断面図である。

【図１３】実施例３を示す半截断面図である。

【図１４】実施例３を示す半截断面図である。

【図１５】実施例３を示す半截断面図である。

【図１６】実施例４を示す半截断面図である。

【図１７】実施例４を示す半截断面図である。

【図１８】実施例４を示す半截断面図である。

【符号の説明】

１ 内型 ２ 外型 ３ 樹脂層 ４ 基材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学素子基材表面にエネルギー硬化型の
   樹脂を供給し、所望の光学面を有して光学有効径外で互
   いに上下動自在な内型と外型とから成る金型を接近させ
   ることにより樹脂を押圧して広げ、形成した所望の樹脂
   層にエネルギーを照射して硬化させた後、樹脂層と金型
   とを剥離する複合型光学素子の製造方法において、樹脂
   層と金型とを剥離する際、まず樹脂層と外型とを剥離
   し、該樹脂層から剥離した外型で再度樹脂層を押圧する
   ことにより、内型と樹脂層とを剥離することを特徴とす
   る複合型光学素子の製造方法。
2. 【請求項２】 前記樹脂層を硬化させる際、外型の光学
   面の最内周部が、内型の光学面の最外周部と段差が無い
   状態、もしくは内型の光学面の最外周部よりも基材に近
   い状態であることを特徴とする請求項１記載の複合型光
   学素子の製造方法。