JPH09505245A - ホログラム、キノフォーム、回析型光学要素、微細構造の複製方法およびその複製方法により製造されるプラスチック製のバイナリ型光学要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本願発明は微細構造を有するプラスチック要素を成形する方法であって、微細構造をそこに有するマスター基板を備え、該マスター基板を覆うようにコーテイングしながら液状の表面をキャステイングし、該液状の表面を固体化して、該微細構造を含む強固な鋳造工具を形成し、該鋳造工具を鋳造機械へ導入し、該鋳造工具から該プラステイック要素へ該微細構造を転写し、そして該鋳造プラスチック要素を該鋳造機械から取り外して成形する方法である。該鋳造工具は転送のための中間的な層を介して加工することなく、鋳造加工のためベース部材の中へあらかじめ決められた微細構造を直接機械加工することによっても製造される。本願発明の方法により製造された射出成形のバイナリ型の光学要素は光を回折する射出成形光学要素を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 ホログラム、キノフォーム、回析型光学要素、微細構造の複製方法 およびその複製方法により製造されるプラスチック製のバイナリ型光学要素 発明の背景 １．発明の分野 本発明は、ホログラム、キノフォーム、回析型光学要素、微細構造（マイクロ 構造）の複製方法およびその複製方法により製造されるプラスチック製のバイナ リ型光学要素に関する。特に、本発明は、機能性（ホログラム、マイクロギア等 ）および非機能性（装飾的）表面不規則性もしくは不連続性を含むプラスチック モールド工程（射出成形、注入成形等）によりプラスチック要素を大量生産する 方法に関する。本発明は、更に複数のレンズや及び／または他の光学構造を要求 する光学機能を行うことのできるプラスチックモールド型のバイナリ型光学要素 に関する。 ２．関連技術の説明 プラスチック微細構造の注入成形及び射出成形のために発展してきた従来の方 法及び技術は、例えば、Forhman et al.の米国特許第５，２２７，８９７号等に 示すように不精確であると同時に費用がかかり過ぎ、あるいは大量生産のために は時間がかかりすぎることが証明されている。 例えば、D'Amato et al.の米国特許第５，０７１，５９７号は射出成形により 多数のプラスチック製品を複製するのに型を形成する技術を開示している。この 型は成形される製品の外側表面に転写されるべきホログラムまたは他の微細構造 を含む。第１に、成形される製品（例えば、瓶のキャップ）の型は、その一表面 にホログラムを備えて用意される。ホログラムは感光性薄膜を、その感光性薄膜 において、それらの間に有限の角度で互いに交差する２つのコヒーレント光のビ ームに対して露光させることで用意される。結果として、感光性薄膜は、薄膜の ２次元表面の上で２つのビーム間に干渉パターンを記録する。もし、光ビームの 一方が変調されている場合は、ホログラムの微細構造が製造され、もし、どちら も変調されていない場合は、感光性薄膜状に回析格子が形成される。このように して、感光性薄膜は製品モデルに取り付けられる。モデルがこのように構成され た後に、銀からなる薄い層がホログラム微細構造上に電着され、銀が表面レリー フパターンに忠実に追従する。その後、ニッケル金属層が銀の薄い層上に電着さ れる。更に、その後に電着ニッケル層は、モデル構造から除去され、剛性のため の裏打ちプレートに取り付けられる。裏打ちプレートは、その後射出成形キャビ ティーに配置され液体プラスチックがそこに射出され、その中に埋め込まれたホ ログラムまたは他の微細構造を有するプラスチック要素を作るために硬化または 固化できる。 しかしながら、この方法は、モールドプレートを形成するために電着を数回必 要とするためかなり高価で時間がかかる。また、この方法で作られたモールドプ レートは、通常薄く、成型器に挿入するとき、または射出成形工程で用いられる 高温と高圧にさらされて成型機内において、反ってしまうこともある。 モールドプレート中で微細構造を複製するのに使われる他の技術は、真空蒸着 、化学蒸着等の方法を用いている。このような技術もまた、挿入物が薄いため、 結果としてモールドプレートの反りを生じ、過剰な時間を必要とする。また、こ れらの技術で用いられる金属が柔らかい性質を持つため、モールドプレートが早 期に摩耗し、モールドプレートを複製するために付加的な費用と時間が必要とな る。 Kubo et al．の米国特許第５，０１３，４９４号は、最初に発生するホログラ ムマスターそのものが射出成型器内に配置されるブレーズ（blazed）ホログラム を用意する工程を開示している。詳しくは、フォトレジストがガラス基板に被覆 され、露光、現像され、それにより所定のフォトレジストパターンが形成される 。 その後、前記パターンをフォトマスクとして用いることでガラス基板の表面にイ オンビームエッチング処理が施され、それにより画像転写層が与えられる。ガラ ス製のモールドプレートは、射出成型器内に挿入され、アクリル樹脂がそこに射 出されその中に埋め込まれた微細構造を有するプラスチック部品が作られる。こ のような、技術はまたしても高価でかつ遅く破壊および／または早期摩耗にさら される脆弱なモールドプレートを作る。 Kubo et al.の他の変形例は、５００−２０００の薄さの金属層をエッチング したガラス層上に付着し、その後例えば厚さ０．２−０．４ｍｍのＮi、Ｎi−Ｃ o合金などの電着された金属層で裏打ちすることが開示されている。この金属層 は、その後ガラスから除去され射出成型器に挿入される。しかしながら、この方 法には多数の欠点がある。第１に、フォトレジストとガラス基板は異なる速度で エッチングされることになる。これにより、基板材料中に転写するときに、パタ ーンのジオメトリーに変化が生じるのである。例えば、フォトレジストパターン が基板表面上に１ミクロンの山と基板表面上に１ミクロンの谷を持つとし、また レジストがガラス基板の速度の２倍でエッチングされるとすると、この場合、ガ ラス内に１ミクロンの山を転写するようエッチングし、谷の領域ではレジストの ０．１ミクロンがエッチングされ、ガラス基板の０．４５ミクロンがエッチング される。従って、高さ０．９ミクロンというのは、ほんの０．４５ミクロンの高 さである。しかしながら、格子上の幾何パターンは変化しない。第２に、もしフ ォトレジスト内の構造がすべて低い構造を覆うとすれば、表面不連続性の複製は 不可能となる。実際、Kubo et al．は、ホログラム微細構造を作り出すには不向 きだが、ブレーズ構造を作り出すために用いることのできる斜め方向の照射を開 示している。また、Kuboの金属構造はガラス基板から複製され、そのため精確性 の点で問題がある。更に、このような工程は時間がかかり、高価である。 米国特許（例えば、米国特許第４，９３３，１２０号；第５，００３，９１５ 号；第５，０８３，８５０号；第５，１１６，５４８号）において“ホログラム を鋳造（キャステイング）する”ことについて言及しているが、液状レジンが、 実際にフレキシブルな紙のウエブの上にキャステングされ、そしてホログラムの マスター部材がそれから該レジンへプレスされレリーフパターンを形成する。こ のような技術はプラスチック要素の大量生産には適用できない。 バイナリ型光学（binary optics）は、脚光を浴びつつある技術である。ここ において、光学要素（例えば、レンズ）がレリーフパターンを有し、該パターン は光の波面のモジュレーションを透過させる。このように、光束がレンズ要素に より屈折されるばかりでなく、該表面のレリーフパターンによっても回折され、 一つの入力平面波からある像が形成される。バイナリ型光学素子（以下ＢＯＥと いう。）は回折光学要素として定義され、該回折光学要素は複数のレベルの位相 を有している。該位相はキノフォームレンズ（図１Ｃ参照）の理想的な表面プロ フィールのステップ化された近似である。フレネルレンズのようなキノフォーム レンズは不連続な厚さ（あるいは屈折率）のプロファイルを有している。しかし 、キノフォーム作用は異なるゾーンからの光の干渉によるものである。すなわち 、回折の機構（該不連続点における光路差は波長の整数倍である）によるもので ある。 一方で、フレネルレンズは、該回折機構により光の束を曲げる。（ここでは、不 連続点の光路差は注意深くは制御されない）。 キノフォームはまたマイクロフレネルレンズとも呼ばれている。該キノフォーム の性能は回折の制限をすることができる。しかし、フレネルレンズの性能は回折 の制限をすることができない。 図１Ａは点線で対応する従来のレンズを示している２次元式的なキノフォーム の概略図である。わずかに低い効率を有する対応するリニアキノフォームは図１ Ｂで示されている。その対応するＢＯＥは図１Ｃにおいて示されている。該ＢＯ Ｅはレベルの数に依存する該リニアキノフォームよりも高い若しくは低い効率を 有していてもよい。バイナリ型光学は、光の波面の位相、振幅及び偏光を制御す るために使用される位相レリーフパターンの２つのレベル（高低）の性質に言及 している。図１Ｃは４つのレベルのレリーフ構造を示している。この構造はエレ クトロニクス工業においてＶＬＳＩを製造するために使われる技術と同一の技術 を用いて製造してもよい。 ＢＯＥの特性は、様々の仕事を実行するため使用することができる。たとえば 、分光補正、熱補正、光束の導き、光の多重送信、光の波のモジュレーション様 々な光の信号の光学的結合、コリメーテイング又は光の波の再分布化である。こ れらのことなる機能はレンズの表面上で位相回折格子の位置やサイズを変化させ ることによって達成させることができる。 これまで、ＢＯＥの製造がコスト高であった。そしてこのようなＢＯＥが骨折 りの労働で個々のバイナリ型微細構造を磨かれたガラスのレンズ又はミラーの表 面へエッチングすることによって製造されるので製造時間も浪費していた。一方 、ＢＯＥはホログラフの構造でフォトレジストのコーテイングを使って従来から あるガラスレンズを用いることにより製造されることもできる。このような従来 技術は米国特許第４，８９５，７９０号、第５，１６１，０５９号及び第５，２ １８，４７１号を参照すればよい。しかし、これらの技術は大変な労力、資本及 び時間を、上記に議論されているように必要とする。しかし、バイナリ型光学は 一つ又は少数のＢＯＥが、ビューシステム（view system）の広い視野のように 、意味のある数のガラス要素を必要とするレンズシステズシステムに置き換わる 可能性がある。 従って、微細構造がそこに具備される手ごろなプラステイック要素を製造する ための製造費用がかからない、速く正確な方法及びこのような方法によって製造 されるプラステイックのＢＯＥが要求されている。 発明の概要 本発明の目的は、微細構造をプラスチック要素に成形するための効率的かつコ スト的に有利な方法を提供することである。この目的は、所望の回折光学的特徴 または微細構造を成形プレートに転写するための改良された技術により達成され る。特に、本願発明によれば、液体表面塗布剤（例えば、セラミックまたはエポ キシ）が、ホログラムまたは他の微細構造をその上に有する母型に塗布されてよ い。液体表面塗布剤が浸透し微細構造の表面の凹凸に一致したことが確実になっ た後、液体表面塗布剤が硬化または凝固して射出成形機に使用することのできる 強力な成形プレートを提供する。この技術は、従来技術の高価でかつ時間のかか る電着及びエッチング方法を回避する。 本発明の他の目的は、上述の改良された成形技術により成形された安価なプラ スチックバイナリ（binary）光学要素を提供することである。 本発明の一側面によれば、その中に埋め込まれた微細構造を有するプラスチッ ク要素を成形する方法は、以下の各ステップを備える。（ａ）その上に微細構造 を有する母型を提供するステップ、（ｂ）前記母型を覆って液体表面塗布剤を塗 布するステップ、（ｃ）液体表面塗布剤を硬化または凝固して前記微細構造を含 む堅い成形工具を形成するステップ、（ｅ）プラスチック要素を成形機に導入す るステップ、（ｆ）成形工具からプラスチック要素に微細構造を転写するステッ プ、（ｇ）成形されたプラスチック要素を成形機から取り出すステップ。 本発明の他の側面によれば、その中に埋め込まれた微細構造を有するプラスチ ック要素を成形する方法は、以下の各ステップを備える。（ａ）所定の微細構造 を成形ベース要素に転写中間層を介して機械加工せずに直接に加工するステップ 、（ｂ）加工されたベース要素を成形機に配置するステップ、（ｃ）プラスチッ ク要素を成形機に導入するステップ、（ｄ）成形ベース要素からプラスチック要 素に微細構造を転写するステップ、（ｅ）成形されたプラスチック要素を成形機 から取り出すステップ。 本発明の別の側面によれば、プラスチック射出成形されたバイナリ光学要素は 、入射光と相互に作用するプラスチック射出成形された光学部材を具備し、この 射 出成形された部材は均質なプラスチック材料からなり、少なくとも１つの面を有 する。射出成形されたバイナリ光学微細構造は、射出成形された部材の少なくと も１つの面の上に配置される。射出成形された微細構造は、射出成形された部材 と同じ均質なプラスチック材料からなり、そこに一体となっている。射出成形さ れたバイナリ光学微細構造はそこを通過する光を回折する。 本発明によるこれらの及び他の効果及び特徴は、添付の図面と一体となった好 ましい実施例の詳細な説明を参照して容易に理解されるであろう。 図面の簡単な説明 図１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、それぞれ、２次式的キノフォーム、直線的キノフォー ム、及びバイナリキノフォーム（バイナリ光学的構成）を説明する概略図である 。 図２は、ホログラム微細構造を含む液体表面塗布剤を母型を覆って鋳込むステ ップを概略的に示す断面図である。 図３は、液体表面塗布剤における表面張力を（アーテストブラシで）緩和する ステップを概略的に示す断面図である。 図４は、ホログラム微細構造を含む成形工具の断面図である。 図５は、プラスチック射出成形機に挿入された成形工具の断面図である。 図６は、その中に埋め込まれたホログラム微細構造を有する射出成形されたプ ラスチックＢＯＥの断面図である。 図７は、イオン−フライス盤の概略図である。 好ましい実施例の詳細な説明 序文 本発明による、射出成形または鋳造用成形プレートを効率的に生産する２つの 技術について以下に説明する。第１の技術の１つの例及び第２の技術の２つの例 について以下に説明する。また、これら２つの技術により好ましくは製造された 全てのプラスチック射出成形されたバイナリ光学要素について説明する。 始めに、第１の技術は、母型回折光学要素または微細構造（ホログラム、イオ ン−フライス、ダイヤモンド仕上げ、反応性イオンエッチング等のようないずれ かの手段によりつくられたもの）に覆って配置され、その後硬化した材料（例え ば、金属充填セラミックまたは鋳造樹脂系）で支持されたキャスタブル表面塗布 剤（例えば、セラミック、ゾル−ゲル(sol−gel)、またはエポキシ樹脂）を利用 する。鋳造塗布剤は次に硬化または凝固され、その後硬く強力で剛性の型または 型インサートが、単一の一体部品としてホログラム、キノフォーム、バイナリ光 学要素、または他の微細構造のレプリカを含んだ、成形すべき部分の形状で、両 方製造される。 第２の技術は、イオン−フライス、反応性イオンエッチング、放電加工（ＥＤ Ｍ）その他のような機械的手段を利用して、微細構造を直接に型ベースまたは型 インサートに機械的に加工する。両技術によれば、目的とする微細構造を正確に 再現するであろう型または鋳造工具が得られる。両技術は、以前の方法よりもよ りコスト的に有利な手段を提供し、型を組み立てる時間は少なくてすみ、微細構 造をより正確に複製する。開示された両技術によれば、かなり硬く、強力でかつ 剛性のある工具が得られる。第１の技術は、より少ない生産量の場合またはイン サートが例えば６カ月毎に定期的に変更される場合の使用に向く。第２の技術は 、最小限の消耗超過時間が要求された場合またはインサートの交換の不足時間が 許容できない場合の大量生産に向いている。 １．第１の技術 第１の技術においては、マスター（主）グレーティング（格子）、ホログラム 、回折光学素子等を最初に用意する必要がある。これは、ホログラフィー技術、 エッチング、及び/又は反応性イオンエッチング、イオン微粉砕、ダイアモンド 切削又は他のマイクロ構造体成形技術を用いて達成することができる。このマイ クロ構造体は、フォトレジスト、ガラス、セラミック等の種種の基板上に形成す るこ とができる。以下に、ホログラフィガラス−マスタグレーティングの提供の一例 を説明する。ガラス基板を最初に洗浄して、次にフォトレジスト等の感光体材料 を塗布する。次に、該基板を２ビーム干渉法、又は電子ビーム(drawing)法によ り露光して、該フォトレジストを現像して、該基板の表面上に表面レリーフレジ ストパターンを形成する。 第２図において、ワックス、粘土又は接着剤を用いて、ホログラフィーマイク ロ構造体２０８を上向きにして、ホログラフィガラスーマスタグレーティング２ ０４がフレームメタルベースプレート２０６にしっかり取り付けられている。該 フレームメタルベースプレート２０６は平坦でも良いし、最終的に意図する型の 部分の形状及び所望する挿入の形態に依存して複雑な形をとっても良い。ランナ ーシステム、ゲート、冷却ライン、通気、突出ピン、又は当業者に知られている 他の機能的、非機能的な射出成形工具の特性を提供するために、該モールドベー ス２０６及びマスターホログラフィーマイクロ構造体に部材、要素を加えてもよ い。 次のステップは、高温度、高分解能液体表面被膜を提供するためのものであり 、これは、マイクロ構造体の最も小さな特徴を模写することができ、終局的には 硬化され、即ち固められて、成形工具として用いられる。好適には、セラミック 、ソル−ゲル、又はエポキシシステムが液体表面被膜に用いられる。しかしなが ら、金属充填エポキシ、金属マトリックス（母材）複合物、エンジニアリングセ ラミックス、金属間化学物質類（intermetallics）（例えば、ガンマプライムニ ッケルアルミナイド、Ni3Al等）等を可変材料として用いることができる。当業 者は、成形工具として用いることができる硬化又は凝固材料を提供するために広 範な種種の材料を使用することができることは容易に理解される。 液体表面被膜の構成要素を完全に混合した後で、その混合物をバキュームチャ ンバー内に据えることができ、バキュームは液体から空気を取り除くために引か れる。これは、成形工具にエアーバブル（空気泡）が現れるのを防ぐためである 。 第２図において、液体表面被膜２１０はマスタグレーティング２０４に注意深 くそそぎ込まれる。これに代えて、液体表面被膜２１０をマスターグレーティン グ２０４上にスプレーしたりブラシで塗布しても良い。グレーティングをカバー するために十分な量を用いるが、硬化又は凝固プロセスにおいて複製に悪影響を 及ぼすような過度の量を用いてはいけない。たとえば、高温エポキシベースシス テムを用いた場合、その深さは２ｍｍを越えてはいけない。 注入段階において、空気泡が生じないように注意する必要がある。 好適には、液体表面被膜２１０がマスターマイクロ構造体２０８の表面の凹凸 に浸透するように、次のステップは液体表面被膜２１０の表面張力を減じるため のものである。第３図においては、液体表面被膜２１０をマスターマイクロ構造 体２０８の表面凹凸部に穏やかに“プッシュ”するために微細ヘアー・アーティ スト・ブラシ３０４を用いている。その他の表面張力を緩和させる技術及び／又 は相補的な技術としては以下のものを含む。液体表面被膜２１０がマスターマイ クロ構造体２０８に浸透するのを妨げるマスターグレーティング２０４から帯電 を放電するために、マスターグレーティング２０４に接地ワイヤー３０６を通し て接地する：液体表面被膜２１０を帯電又は放電させる；脱イオン水でマスター マイクロ構造体２０８の表面を洗浄する；マスターマイクロ構造体２０８全ての 表面を覆うために、いろいろの角度から液体表面被膜２１０をマスターグレーテ ィング２０４上にスプレーする；液体に圧力をかけ、該マイクロ構造体に液体が 浸透するようにさせる；及び／又はベースプレート２０６を振動させ、液体表面 被膜のマイクロ構造体への浸透を促進させる。再度述べるが、液体表面被膜が該 マイクロ構造体に十分に浸透できるように表面張力を軽減するための種種の方法 を当業者は容易に把握できる。 もし必要であれば、更なる液体表面被膜を上述の如く塗布しても良い。例えば 、マスターマイクロ構造体２０８の表面凹凸が２ミクロン以上の鉛直方向範囲を 有する場合、多数の液体表面被膜の塗布を要する。 好適には、成形工具裏打ち層を液体表面被膜２１０の上に塗布して、その強度 を増す。工具裏打ち層の材料は、適切な化学的性質を用いて（例えば、セラミッ ク、金属充填エポキシ等）用意される。該工具裏打ち層の成分を完全に混合した 後、該混合物をバキュームチャンバー内に配置して、空気を取り除くために再び 真空とする。次に、真空を解除して、混合物を定常状態におく。再び真空にして 、この状態を保ち、そして解除する。このサイクルを２、３度繰り返すか、又は 、空気泡が観察されなくなるまでこのサイクルを繰り返しても良い。また、これ は、空気泡が該工具に現れるのを防ぐ。 次に、該工具裏打ち層混合物を液体表面被膜２１０の頂部に１又はそれ以上の 回数にわたって、注ぐ。十分な量の工具裏打ち層を用いて、マスターユニットダ イ、スチール型枠、他の同様な射出成形ベースへの挿入に適切な厚み（典型的に は、２０ｍｍから７５ｍｍ、ただし２００ｍｍ以上も可）の成形工具を作り上げ ることができる。 空気泡が生じないように注意する必要がある。次に、成形ベ ースプレートを圧力容器内に配置して、乱されることなしに硬化される。硬化プ ロセスの長さは、使用する材料及び成形工具の全体の厚みに依存する。 モールディング工具が室温で硬化された後、その工具を使用前に堅く及び／又 は強くする必要があるかもしれない。典型的な技術は、工具を熱処理することか ら成るが、例えば、時効、ガス雰囲気（不活性又は反応性）にさらすこと、イオ ンインプランテーション、及び／又は種々の温度、圧力、及びガス雰囲気の組合 せのような他の技術が使用されるかもしれない。 モールディング工具が硬化されて、堅くされた後、その工具は、ベース板２０ ６から取り外される。図４は、硬化したモールディング工具４０４を図示してい る。モールディング工具の微細構造４０８は、マスターの微細構造２０８を詳細 に複写したものである。この時点で、モールディング工具４０４は、マスターユ ニットダイ、スチールチェース（鋼枠）、又は標準モールドベースの中に置かれ る。既存のモールドベースの中に挿入するために、インサートは、微細構造を含 む表面と同様にインサートの壁に堅くされた液体表面塗料が塗布されて製造され ていることが（必ずしも必要ではないが）好ましい。工具がスチールチェースの 中に置かれた場合には、スチールチェースと工具インサートとの間に隙間を埋め るための充填材を使用することが必要かもしれない。もう一つの方法として、モ ールディング機械への挿入のために適切な形状にモールディング工具４０４を切 るために、ＥＤＭ又はコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械加工技術が使用され るかもしれない。 図５は、カバー板５０４、モールドベース５０６、エジェクションピン５０８ 、及びランナー／ゲート／ブリーザーポート５１０から成るインジェクションモ ールディング機械に挿入されたモールディング工具４０４を図示している。モー ルドキャビティー５１２は、所望の最終製品の形状をしている。モールディング 工具４０４は、カバー板５０４又はモールドベース５０６のどちらに置かれても よい。 そして、所望の微細構造が埋め込まれた複数のプラスチック要素を大量生産す るために、標準的なモールディング条件及び材料が使用されるかもしれない。例 えば、視覚的に澄んだポリカーボネート液体プラスチックがポート５１０を通し てキャビティー５１２の中に噴射されて、その中で堅くしてもよい。硬化された プラスチック要素６１０（図６）は、手で取り外されてもよいし、１以上のエジ ェクションピンを使用して動的に排出されてもよい。成形された部品に特徴を付 与するために、圧縮モールディング工程が使用されるかもしれない。この圧縮モ ールディング工程において、噴射された溶融プラスチックは、モールディング工 具、又はその工具の一部分により動的に圧縮される。 本発明による射出成形の改良された方法は、射出成形部品への（ホログラフィ ーの微細構造のような）小さな特徴の正確な複写を考慮に入れており、微細構造 をその中に含んだ特大のエジェクタピンの使用を含んでいる。例えば、図５にお いて、モールディング工具４０４は、エジェクタピン５０８と一体であってもよ い。実際に、エジェクタピン５０８は、前記した技術を使用して、モールディン グ工具４０４と一緒に成形される。エジェクタピン５０８が射出のときからエジ ェクションのときまで成形される部品と接触したままにできるところでは、微細 構造の複写がより正確になることが分かる。更に、エジェクションピン５０８は 、圧縮モード又は疑似圧縮モードで使用することができ、それによって、溶融プ ラスチックがキャビティー内に射出された後、冷却硬化期間の間、エジェクタピ ン５０８は、部品が最終的に排出されるまで連続的に増加する圧力により、（圧 縮成形のように）キャビティ内にゆっくり押し込まれる。 射出成形を前記したが、本発明の前記した特徴は、微細構造を有するプラスチ ック要素を鋳造する工程に応用できることは容易に理解できるであろう。 例 １ 本発明による第１の技術を適用する特定例を以下に述べる。 ホログラフィーで製造され、約１ミクロンの深さを有し１ミクロン間隔のテス ト格子が、顕微鏡のスライドガラス基板の上にシップレイ（Shipley）１８１１ フォトレジストで記録された。そして、このマスターは、現像されるフォトレジ スト表面を上にして、両面粘着テープを使用してフレームを付けたベース板（プ ラスチック箱）にしっかりと貼り付けられた。ワックスが顕微鏡スライドガラス の回りに置かれ、回折表面を所望の工具の表面と同一面にした。 液体表面塗料が、室温（６５°Ｆ〜７５°Ｆ）、周囲圧力、湿度５０％で、グ ラファイト充填樹脂１００に硬化剤８の割合を用いて、準備された。 エポキシ樹脂は、フェノールポリマーと、ホルムアルデヒドグリシジルエーテ ル、ジグリシジルオキシブタン、水酸化アルミニウム、カーボンブラック及びア ルミニウムとの混合物でつくられた。硬化剤は、Ｍ−キシレンジアミン反応生成 物、イソホロンジアミン、アミン付加生成物、ベンゼンジアミンジエチルトルエ ンジアミン、及びエチルメチルイミダゾールの混合物でつくられた。この例で使 用された商用の樹脂及び硬化剤は、チバ ガイギー(Ren Plastics Division)パ ートNo.TDT 209-3であった。 樹脂と硬化剤とを完全に混合した後、その混合物を真空チャンバー内に置き、 水銀柱３０インチと同等の真空に１−２分間引いた。真空は次に解放され、混合 物は定常状態に戻された。真空に再び引き、１−２分間保持して解放した。この サイクルを、眼に見える気泡が観察されなくなるまで２−３回繰り返した。 この混合物を次に注意深く細かな剛毛のアーティスト用ブラシを用いて成形ベ ースプレートに塗布した。十分な量の混合物を試験用グレーチングを覆うのに使 用し約２ｍｍの深さにした。気泡が導入されないように注意した。細かな毛のア ーティスト用ブラシを用いて、トラップされたガス、液体、または粒子のいずれ もが中間面から除去されるように混合物を試験グレーチングの表面の凹凸に徐々 に「押し付け」て表面張力を減らした。成形ベースプレート を次に圧力容器内 に置き、表面が「ねばねば（tacky）する」手触りになるまで、室温（６５°Ｆ 〜７５°Ｆ）、９０ｐｓｉの圧力で乾燥した窒素ガスを用いて０％の湿度で１時 間、外乱のない状態で硬化させた。以上のように、表面被膜の２以上の層が準備 されて塗布され、層表面被膜厚さを約６ｍｍとした。 その後工具裏打ち層材料を１００部の黒鉛入り樹脂と８部の硬化剤および５０ 部のアルミニウムショットを用いて作成した。裏打ち材料はＴＤＴ２０９−３材 料、プラス、直径１／４インチまでのアルミニウムショット／パウダーを含む。 好ましくは裏打ち層の下の方の層には径のより小さいアルミニウムパウダーを適 用し、上の方の層には大きいサイズのショットを用いる。 裏打ち層の構成物を完全に混合してから、混合物を真空チャンバーに置き入れ 、３０インチＨｇ程度の真空に１〜２分間引いた。その後真空を解放し混合物を 定常状態に復帰せしめた。再び１分間真空に引き、そして解放した。気泡が見え なくなるまでこの過程を２回繰り返した。この混合物をモールディングベースプ レートにゆっくりと注いだ。十分な量を用いて、モールディングベースプレート （モールディング工具）をマスターユニットダイ（４５ｍｍ）に挿入するのに適 する厚さまで形成した。気泡が入り込まないように注意を払った。そしてモール ディングベースプレートを圧力容器内に置き入れ、環境温度、９０ｐｓｉで乾燥 窒素を用いて湿度０％で１２時間（または所望の厚さによってはそれ以上）硬化 せしめた。 モールディング工具を室温で硬化した後、材料の架橋（cross-linking）を生 じさせるために工具を熱処理することが必要であった。標準温度と標準気圧から スタートしてオートクレイブ（圧力釜）内で工具温度を２５°Ｆ／時の割合でゆ っくりと上昇させた。このようにゆっくりした温度上昇速度を採用したのは有害 ともなりうる温度勾配を避けるためであった。工具の温度が３５０°Ｆに達する と、その温度を工具のサイズに応じて約２〜３時間維持した。それから温度を環 境温度となるまでゆっくりと下げた。 この段階で工具をマスターユニットダイに置き入れる準備ができた。挿入する ためには充填材入り樹脂インサート（filled resin insert）は微細構造を含む 表面に加えてインサートの壁に適用された硬化された表面コートを有することが 必要であった。これはマスターユニットダイ内でのモールディング工具の安定性 を高めた。 複数のポリカーボネイト要素を標準的インジェクションモールディング（射出 成型）条件および材料を用いて製造した。しかしインサートからの十分な熱消散 がもたらされるように長めのサイクルで行った。インジェクションモールディン グ装置の両半体の冷却を助けるためにファンを用いた。製造されたプラスチック 要素はモールディング工具のすべての表面の凹凸を正確に複製していた。 ２．第２の技術 微細構造をプラスチック要素にモールドする本発明の第２の技術を説明する。 第２の技術においてはマスターグレーティングは作らない。マスクはマイクロエ レクトロニクス産業で用いられるような普通の技術を用いて製造する。エッチン グまたはイオンミリング装置を用いて微細構造を、フォトレジスト層のような転 写媒介層を用いることなく、マスクを介して直接インジェクションモールドまた はインサートに機械加工する。ひとたび微細構造が定義されれば、一連のマスク を設計し製造することができ、該マスクの総体を機械加工したものは所望の微細 構造プロファイルの逆型を表す。硬化工具鋼（hardened tool steel）（例えば Ｓ７、Ｈ１３等）、航空機アルミニウム（aircraft aluminum）、ニッケル、ガ ンマプライムニッケルアルミナイド（gamma prime nickel aluminide）、または ニッケルメッキしたアルミニウムまたはスティールをもちいてマイクロ加工に適 した基板を最小微細構造特徴の１／４あるいはそれ以上の光学的波面品質および 最小の表面凹凸となるまで研磨あるいはダイアモンド旋削する。最終部品の品質 はこの段階での基板の品質に直接的に関係する。典型的には表面の仕上げは最小 微細構造特徴の１／２０を達成するとよい。 このように機械加工された基板はモールドインサートまたはモールドベースの どちらであってもよい。加工された基板は最終部品の特徴に応じて湾曲している こともありまた平坦であることもある。加工した基板はインジェクションモール ディングに際してのゲート、ランナー、イジェクター、アタッチメントマシーン 、冷却ライン等の必要に応じて付加的特徴を併せ持ってもよい。これらの特徴は 表面に微細構造を作り出す前に基板に上に存在している方が好ましいが、微細構 造が機械加工中に十分に保護されているなら後で付け足してもよい。エッチング 技術または反応性イオンエッチング技術、またはイオンミリング技術を一連のマ スクの適用と組み合わせて用いて、あるいはダイアモンド旋削技術を用いて所望 の微細構造の逆型を基板上に作ることができる。 この段階で（保証が得られるならば）熱処理、気体環境（不活性または反応性 ）にさらすこと、イオン注入（ion implantation）、そして様々な温度圧力およ び気体環境等を組み合わせてまたは選択的に用いて基板を硬化させてもよい。 そこで、加工した基板をモールドベースに挿入し（もし一体的でないなら）、 そしてもう一方のモールド半体と組み合わせてインジェクションモールディング マシーンを完成させモールドされた部品の２つの半体をもたらす。回折格子また は微細構造はキャビティ半体およびイジェクター半体の一方または両方に存在し うる。 第１の技術と同様にこの第２の技術においてもプラスチック部品をインジェク ションモールディングする際に標準的インジェクションモールディング条件およ び材料を用いてよい。 例 ２ イオンミリング（ion-milling）の実施例における本願発明にかかる第２の技 術を適用する特定の例を以下に述べる。 第１のステップは、光学的処方の発生であり、これはＣＯＤＥＶ（光学的研究 会からの市販された光学的設計コード）を用いてなされた。理論的な光学的処方 は半インチセンサー列のために導かれた。光学的処方は、以下の特徴を有した。 視野 ：１０度 要素数 ：２ 入射瞳径 ：１８．５mm 後方焦点距離：１９．５mm 材 料 ：アクリル 設計の目標は、検出器より優れた光学的能力で色彩的に補正され熱的に補償さ れる唯一の材料を用いた結果を得たとこである。ＣＯＤＥＶ内でホログラフィッ ク光学要素（ＨＯＥ）オプションを使用して、光学系の一部として回折面を規定 することが可能であった。ＣＯＤＥＶの最適化能力を用いて、処方は、２つの回 折面、２つの平凸レンズの各平面の一つを用いて得られた。 次のステップは、一般的にサグテーブル（sag table）と呼ばれるものに、Ｃ ＯＤＥＶにおいて定義されたＨＯＥ設計係数を変換したことである。サグテーブ ルは、ＨＯＥ面が各開口を横切って波面に伝える光学路の差分量を定義する。こ れらのサグテーブルから、ＢＯＥ面の物理的形状が計算された。ＨＯＥ面とＢＯ Ｅ面との唯一の相違は、ＢＯＥ面が円滑な連続的ＨＯＥ面の段階的近似であるこ とだ。 ＢＯＥ面が一旦定義されると、一連のマスクに情報が転換される必要があった 。これらのマスクの総和は、イオンミルされたとき、所望のＢＯＥ面の原板を生 じさせた。ＢＯＥ面はいわゆる原始関数の群に分解された。これらの原始関数は 各マスクに描かれたパターンとなった。使用されたマスクの数はＢＯＥ面の複雑 さ、特徴寸法、オリジナルのＨＯＥ面に対するＢＯＥ面の複製精度に従う。本例 は、これらマスクが、８レベルのＢＯＥ構造となることが必要であった。マスク のアートワークは、通常のリソグラフィック技術を用いてなされ、マスクは、電 子工業において通常のクロムマスキング技術を用いて作られた。 図７において、イオンミリング機械の概略図がこの例として示されている。磁 気的に閉鎖されたガス放出が、熱電子カソード７０４と同軸的アノードシリンダ ７０６との間になされる。プラズマ７０８は、マグネット７１２を使用する放出 チャンバ７１０に完全に閉鎖される。放出領域からイオンビームを抽出するため に、ポテンシャル差分が電子抑止グリッド７１４と整列孔を備えた抽出グリッド ７１６との間に印加される。コリメートされたイオンビーム７１８は、上述のマ スク７１９により調整され、シャッタ７２０により制御されて、ステージ７２４ に配置された金属基板７２２に適当な微細構造にミルされる。 本例のイオンミリングは３つの異なる基板材料を用いるテクニクス（Technics ）イオンミリング機械において行なわれた。研磨された基板は、３インチの径で 、アルミニウム、固体ニッケル、ニッケル被覆鋼の３つの異なる材料が使用され た。４つ目の材料ガンマ・プライム・ニッケル・アルミナイド（gamma prime ni ckel aluminide）は目下調査中である。研磨された基板は射出モールドベースの 排出半部に挿入された。カバー半部は湯口、ランナ、ゲート、レンズの他の半部 のための研磨されたインサートを含んでいた。工具は、レンズの２つの半部の同 軸整合を許容するため、及びモールドを閉じている間正確な再現性を確保すべく カス タム化された。モールドは、６６トンサンドレット（Sandretto）射出モールド 機に配置された。ローム・アンド・ハース・カマクス（Rohm & Haas Kamax）Ｖ ９２０のＷ光学グレードアクリルが（製造者より推奨される）標準射出モールド 温度及び圧力で使用された。整合と製造制御のマイナーナ調整後、射出モールド プラスチック要素がＨＯＥの面不連続性の全てを正確に複製された。 例 ３ 第２の技術によるモールディング工具を機械加工する他の方法は、放電加工（ ＥＤＭ）の使用を包含する。第２の技術のＥＤＭ実施例によるモールディング工 具の製造例を以下に述べる。 通常のプランジングＥＤＭ技術は、意図された部分の表面の形状における、不 連続面を有する一つもしくは複数の電極の製作を含む。電極は典型的には、カー ボンもしくは銅であるが、他の導電材料も使用できる。ＥＤＭ過程は、電極と加 工すべき工具との間に大きな電界の放出を含む。この放出の結果、工具材料の除 去が生じる。爆炎過程の間電極の劣化も生じさせる。この理由により、典型的に は、意図された表面の正確な複製を向上させるよう継続的に適用されるいくつか の電極を作成する必要がある。 工具例は、１ミクロンの何分の一から１０ミクロンまでサイズを変更する同軸 回折構造が通常ダイヤモンド回転方法を用いる２つの銅電極において製造された ものである。回折構造は、互いに複製であった。チャーミル（Charmilles）プラ ンジング機を用いて、回折構造が、２つの銅電極の反復適用を用いて、硬化鋼モ ールディング工具に焼かれ、予想外に好結果を得た。再生産された回折構造は、 そのようなモールディング工具で生産されるべきＢＯＥを十分に精密にする。使 用されたＥＤＭ機械の反復性及び／または再現性は、１．２７ミクロンで、いく つかの微細構造に十分であるが、移動移送ステージにおける空気ベアリングのよ うなＥＤＭ機械に対し改良は可能である。 ３．全プラスチック・バイナリ光学要素 本発明は、また、特別なプラスチック要素、即ち、上述の技術によって好適に 作製される成形プラスチック・バイナリ光学要素（ＢＯＥ）に関する。図１Ｃは 、本発明の上述した第１の技術によって作製されるＢＯＥの概略図を示している 。プラスチックレンズ要素の微細構造体の位置、サイズ、及びパターンを変化さ せることにより、異なる屈折率を有する多数の材料を通常は必要とするような態 様で光学的に機能し得る、単一のプラスチック即ち形成可能材料からなるＢＯＥ が作製され得るということを、当業者は、容易に理解し得る。そのようなプラス チックＢＯＥレンズ系は、他の光学収差の最適なバランスを提供すると共に、熱 的に及び／又は色的に補正され得る。従って、コンセプトは、バイナリ光学；在 来の光学設計；及びプラスチック即ち成形可能材料におけるバイナリ光学要素の 複製方法の３つの技術を組み合わせている。 色補正及び熱補正は、バイナリ面の不規則性の高さ、幅、及びパターンによっ て達成され得る。例えば、入射光の波長が変化すると、ＢＯＥ材料の屈折率も変 化する。しかしながら、屈折率構造は、この影響を除去すべく設計され得、もっ て、入射光の波長における変化は、ＢＯＥから出射する光の色における変化をも たらさない。同様に、ＢＯＥの温度が変化すると、ＢＯＥ材料の屈折率も変化す る。再び、ＢＯＥの屈折率構造は、温度変化で生ずる屈折率における変化を除去 すべく設計され得る。本明細書で使用されているように、用語「屈折」は、入射 光の波面の位相シフトを含む。 従って、上述の技術によって作製されたＢＯＥは、全プラスチック材料及びバ イナリ面を使用するレンズ系の新規な形状を創造すべく使用され得る。理想的に は、熱補償及び色補正、並びに他の全ての光学収差の補償及びバランスをもたら すバイナリ構造を備えた単一の材料が、使用され得るであろう。例えば、結像レ ンズ及びファン−アウト格子のような多ビーム格子構造体が、上述した技術によ って作製され得る。多ＢＯＥ系は、多数の硝子レンズ及び他の光学構造体を必要 とする重いレンズ系に取って代わり得る。そのような全プラスチックＢＯＥは、 映像、通信、医療、エネルギ伝達、又は光学的な多重化、操作、及び検知が所望 される他の応用の領域において使用されることが予測される。ビームの方向付け 、光波の変調、光学相互接続、視準、及び光波の再分配は、本発明に係る全プラ スチックＢＯＥの他の機能である。 結論 従って、記載されていることは、微細構造体をプラスチック要素に成形する方 法であり、この方法においては、成形道具は、廉価で且つ短時間で製作されるが 、成形工程の温度及び圧力に耐える十分な固さを有している。また、本発明に係 る技術によって作製されるバイナリ光学要素も記載されている。 本発明が、好適な実施例であると現在考えられているものと共に記載されてい るが、本発明は、それらに限定されない。特に、本発明の教示は、添付した請求 項の精神及び範囲において広く適用され得る。例えば、好適な実施例は射出成形 を含む一方、注型、型押、型打、ステレオリソグラフィ及び他の急速原型技術、 プラズマ塗布、スパッタリング、化学又は物理蒸着、固体拡散、イオン注入、コ ロナ放電注入、スプレー、永久モールド注型、遠心キャスティング、アーク・プ ラズマ・スプレー・キャスティング（真空又は不活性ガス中）等のような、他の プラスチック成形及び工具製作技術も使用され得る。同様に、他の材料も、その ような材料（硬化したときに）が適切な成形技術で利用されるのに十分な固さを 有している限りにおいて、成形工具用に使用され得る。また、上述した成形工具 を製作する第１の技術が、液状の表面塗料の原型微細構造体上への注入又は注型 を利用する一方、噴霧、はけ塗、及び他の技術も使用され得る。更に、上述した 微細構造体は、光学微細構造体に属する。しかしながら、他の機能的プラスチッ ク・微細構造体（例えば、マイクロ歯車、シャフト等）が、上述した技術によっ て作製され得る。そのような全ての代替技術及び構造体は、添付した請求項の範 囲内である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．その中に埋設された微細構造を有するプラスチック要素をモールドする方法 であって、 その中に微細構造を有するマスタを提供する工程と、 前記マスタを覆う液体表面被膜を鋳造する工程と、 前記マスタ微細構造のネガを有する固いモールディング工具を形成するため 前記液体表面被膜を固化する工程と、 前記固い工具をモールド機内に位置決めする工程と、 前記モールド機内にプラスチック要素を導入する工程と、 前記微細構造を前記モールド機から前記プラスチック要素に移す工程と、 前記モールド機からモールドされその中に埋設されたマスタ微細構造のレプ リカを有するプラスチック要素を除去する工程と、 を含むことを特徴とするモールド方法。 ２．請求項１においてさらに、 前記固化工程の前に液体表面被膜の表面張力を減少させる工程を含み、この 工程によって前記液体表面被膜は前記マスタ微細構造の表面の不規則性を確実に 貫通するモールド方法。 ３．前記表面張力を減少させる工程は、前記液体表面被膜を前記マスタ微細構造 内に押し入れる細いヘアーブラシを使用する工程を含む請求項１のモールド方法 。 ４．前記表面張力を減少させる工程は、前記マスタの基礎をつくる工程から成る 請求項２のモールド方法。 ５．前記表面張力を減少させる工程は、前記マスタの表面を脱イオン化された液 体で洗う工程から成る請求項２のモールド方法。 ６．前記表面張力を減少させる工程は、前記液体表面被膜を加圧してこれを前記 マスタ微細構造に貫通させる工程から成る請求項２のモールド方法。 ７．前記液体表面被膜は、液体セラミック被膜から成る請求項１のモールド方法 。 ８．前記液体表面被膜は、液体エポキシ被膜から成る請求項１のモールド方法。 ９．前記液体表面被膜は、ゾル−ゲルから成る請求項１のモールド方法。 １０．前記請求項１のモールド方法において、さらに、前記液体表面被膜を真空 室内に位置決めする工程と、 前記液体表面被膜上において、気泡が除去されるまで吸引する工程と、 を含むモールド方法。 １１．請求項１においてさらに、前記モールディング工具上に液体工具補助層を 鋳造する工程を含むモールド方法。 １２．請求項１においてさらに、前記プラスチック要素の前記モールディング工 具への導入前に、前記モールディング工具を硬化及び／又は強化する工程を含み 、該硬化工程は少なくとも、 前記モールディング工具を熱処理する工程と、 熟成させる工程と、 前記モールディング工具を不活性又は反応気体にさらす工程と、 紫外線で照射する工程と、 前記モールディング工具上にイオンを注入する工程と、 前記モールディング工具を減圧下にさらす工程と、 を含むモールド方法。 １３．前記導入及び移送工程は、液体プラスチックを射出モールド機内に射出す る工程と、前記液体プラスチックをそこで固化させる工程とから成り、以て前記 微細構造は前記モールディング工具からプラスチック要素に移される請求項１の モールド方法。 １４．前記モールド機は射出ピンを有する射出モールド機から成り、前記位置決 め工程は、前記固いモールディング工具を前記射出ピンに結合する工程から成り 、また前記移送工程は前記射出ピンをプラスチック要素に向けて押圧してこ れを加圧モールドする工程から成る請求項１のモールド方法。 １５．請求項１のモールド方法によって製造されたプラスチック要素。 １６．その中に埋設された微細構造を有するプラスチック要素をモールドする方 法であって、 その中に微細構造を有するマスタを提供する工程と、 前記マスタを覆う液体表面被膜を鋳造する工程と、 前記マスタ微細構造のネガを有する固いモールディング工具を形成するため 前記液体表面被膜を固化する工程と、 前記固いモールディング工具を前記マスタから分離する工程と、 を含むことを特徴とするモールド方法。 １７．請求項１６においてさらに、 前記固化工程の前に液体表面被膜の表面張力を減少させる工程を含み、この 工程によって前記液体表面被膜は前記マスタ微細構造の表面の不規則性を確実に 貫通するモールド方法。 １８．前記表面張力を減少させる工程は、前記液体表面被膜を前記マスタ微細構 造内に押し入れる細いヘアーブラシを使用する工程を含む請求項１７のモールド 方法。 １９．前記表面張力を減少させる工程は、前記マスタの基礎をつくる工程から成 る請求項１７のモールド方法。 ２０．前記表面張力を減少させる工程は、前記マスタの表面を脱イオン化された 液体で洗う工程から成る請求項１７のモールド方法。 ２１．前記液体表面被膜は液体セラミック被膜を含む請求項１６記載の方法。 ２２．前記液体表面被膜は液体エポキシ被膜を含む請求項１６記載の方法。 ２３．前記液体表面被膜はゾル−ゲルを含む請求項１６記載の方法。 ２４．請求項１６記載の方法によるモールディング機械。 ２５．微細構造を埋め込んだプラスチック要素をモールディングする方法であっ て、 モールディングベース要素に対して、転写中間層を通る機械加工なしに、直 接所定の微細構造を機械加工する行程と、 機械加工されたベース要素をモールディング装置に設置する行程と、 プラスチック要素をモールディング装置に導入する行程と、 モールディングベース要素からプラスチック要素へ前記微細構造を転写する 行程と、 モールディング装置からモールドされたプラスチック要素を取り除く行程と 、 を含むことを特徴とするモールド方法。 ２６．前記機械加工工程は、モールディングベース要素のイオンミリング行程を 含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。 ２７．前記機械加工工程は、モールディングベース要素の反応性イオンエッチン グ行程を含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。 ２８．前記機械加工工程は、モールディングベース要素を機械加工するための数 値制御ミリング装置を使用してモールディングベース要素を機械加工する行程を 含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。 ２９．前記機械加工工程は、モールディングベース要素を複数回機械加工する行 程を含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。 ３０．前記モールディングベース要素は、硬化工具鋼、航空機アルミニウム、ニ ッケル、ニッケルメッキアルミニウム、ニッケルメッキ鋼、エポキシ、セラミッ ク、金属地合成物、金属充填エポキシ、エンジニアリングポリマー、セラミック ス、ニッケルアルマナイド、ガンマプライムニッケルアルマナイドから成るグル ープから選択されることを特徴とする請求項２５記載の方法。 ３１．前記機械加工工程は、伝導性モールディングベース要素を電気放電加工す る行程を含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。 ３２．ダイアモンド加工、イオンミリング、反応性イオンエッチング、リソグラ フィック技術のうちのいずれか一つあるいは一つ以上を使用して伝導性電極上に 微細構造を形成する行程をさらに含むことを特徴とする請求項３１記載の方法。 ３３．請求項２５記載の方法により製造されたプラスチック要素。 ３４．埋め込んだ微細構造を有するモールディング機械を形成する方法であって 、 微細構造を有するマスターを規定する行程と、 モールディングベース要素に対して、転写中間層を通る機械加工なしに、前 記規定された微細構造を直接機械加工する行程と、 を含むことを特徴とするモールディング機械形成方法。 ３５．前記規定工程は、前記微細構造を規定する少なくとも一つのマスクを製造 する行程を含むことを特徴とする請求項３４記載の方法。 ３６．前記機械加工工程は、前記モールディングベース要素のイオンミリング行 程を含むことを特徴とする請求項３５記載の方法。 ３７．前記機械加工工程は、前記モールディングベース要素の反応性イオンエッ チング行程を含むことを特徴とする請求項３５記載の方法。 ３８．前記規定工程は、前記微細構造を埋め込んだ少なくとも一つの伝導性電を 製造する行程を含むことを特徴とする請求項３４記載の方法。 ３９．前記機械加工工程は、伝導性モールディングベース要素を電気放電加工す る行程を含むことを特徴とする請求項３８記載の方法。 ４０．請求項３４記載の方法によるモールディング機械。 ４１．少なくとも一つの面を有し、入射光線と相互に影響しあうための光学部材 と、 前記光学部材と接着するプラスチック材を有し、前記光学部材と相互に影響 しながら、入射光を回折する射出モールドバイナリ光学微細構造と、 を有するプラスチック射出モールドバイナリ光学要素。 ４２．前記光学微細構造は透過光を色的に補正するように配列されていることを 特徴とする請求項４１記載の要素。 ４３．前記光学要素および前記射出モールドバイナリ光学微細構造を透過する光 が第２の光学要素および第２の射出モールドバイナリ光学微細構造をも透過する ように配置されている第２の光学要素および第２の射出モールドバイナリ光学微 細構造をさらに有する請求項４１記載の要素。 ４４．前記プラスチック射出モールドバイナリ光学要素は前記入射光を複数の光 線に分割するように配列されていることを特徴とする請求項４１に記載の要素。 ４５．前記プラスチック要素は扇形格子を含むことを特徴とする請求項４４記載 の要素。