JPH11207751A - マイクロレンズアレイ成形用金型とその製造方法およびマイクロレンズアレイ - Google Patents

マイクロレンズアレイ成形用金型とその製造方法およびマイクロレンズアレイ

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JPH11207751A
JPH11207751A JP10022572A JP2257298A JPH11207751A JP H11207751 A JPH11207751 A JP H11207751A JP 10022572 A JP10022572 A JP 10022572A JP 2257298 A JP2257298 A JP 2257298A JP H11207751 A JPH11207751 A JP H11207751A
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JP
Japan
Prior art keywords
microlens array
mold
cavity surface
roughness
lens array
Prior art date
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Pending
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JP10022572A
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English (en)
Inventor
Masaaki Yamazaki
正明 山崎
Kiyonobu Takabayashi
清伸 高林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透過率の良好なマイクロレンズアレイを成形
することのできるマイクロレンズアレイ成形用金型を容
易且つ迅速に製造する。 【解決手段】 金型母材の所定表面を中心線平均粗さで
0.002Ra75 〜0.013Ra75 の表面粗さに形成
する。次いで、中心線平均粗さで0.002Ra75 〜
0.2Ra75 の表面粗さに形成された先端部を有するダ
イヤモンド圧子を、金型母材の所定表面に押圧すること
によって複数の圧痕を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロレンズア
レイ成形用金型とその製造方法およびマイクロレンズア
レイに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、金型を用いて射出成形や圧縮成形
などにより成形されるプラスチックレンズが、種々の光
学機器に多用されている。プラスチックレンズは、たと
えばアクリルやポリカーボネートのような樹脂材料で形
成される。このようなプラスチックレンズに要求される
光学性能の一つとして透過率があり、透過率を向上させ
るためにはレンズ面が鏡面加工されることが求められ、
これに対応してレンズ面を成形するための金型のキャビ
ティ面も鏡面加工されることが求められる。従来、金型
のキャビティ面は、銅合金などの材料の表面にダイヤモ
ンドバイトによる切削加工などを施すことによって形成
している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、金型を用い
て射出成形や圧縮成形などにより成形されるプラスチッ
クレンズとして、縦横に配列された多数のマイクロレン
ズを有するマイクロレンズアレイがある。マイクロレン
ズアレイを成形するためには、透過率の良好なマイクロ
レンズアレイを成形するために、多数の微小レンズ面に
対応した複雑な形状を有するキャビティ面を鏡面加工す
る必要がある。しかしながら、たとえば銅合金からなる
金型母材の表面にダイヤモンドバイトによる切削加工を
施すような従来技術では、複雑な形状を有するキャビテ
ィ面を鏡面加工することは困難であり、金型の製造に多
大な時間を必要とするという不都合があった。
【0004】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、透過率の良好なマイクロレンズアレイを成形
することのできるマイクロレンズアレイ成形用金型を提
供するとともに、本発明のマイクロレンズアレイ成形用
金型を容易且つ迅速に製造することのできるマイクロレ
ンズアレイ成形用金型の製造方法を提供することを目的
とする。また、本発明のマイクロレンズアレイ成形用金
型を用いて成形されたマイクロレンズアレイを得ること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明では、成形すべきマイクロレンズアレイの複
数の微小レンズ面に対応する形状を有するキャビティ面
を備えたマイクロレンズアレイ成形用金型において、前
記対応する形状が、中心線平均粗さで0.005Ra75
〜0.2Ra75 の表面粗さを有する複数の圧痕によって
形成されていることを特徴とするマイクロレンズアレイ
成形用金型を提供する。
【0006】また、本発明の別の局面によれば、マイク
ロレンズアレイ成形用金型の製造方法であって、キャビ
ティ面を中心線平均粗さで0.002Ra75 〜0.01
3Ra75 の表面粗さに形成し、中心線平均粗さで0.0
02Ra75 〜0.2Ra75 の表面粗さに形成されたダイ
ヤモンド圧子を前記キャビティ面に押圧することによっ
て前記複数の圧痕を形成することを特徴とするマイクロ
レンズアレイ成形用金型の製造方法を提供する。また、
本発明のさらに別の局面によれば、本発明のマイクロレ
ンズアレイ成形用金型を用いて成形により形成したこと
を特徴とするマイクロレンズアレイを提供する。
【0007】
【発明の実施の形態】透過率の良好なマイクロレンズア
レイを実現するには、各微小レンズ面の表面粗さが中心
線平均粗さRa75 (JIS B 0601-1994 表面あらさの定義
と表示附属書を参照)で0.005Ra75 〜0.2Ra7
5 の必要があることが実験により確認された。また、射
出成形や圧縮成形においては、適当な成形条件に基づい
て、金型のキャビティ面の表面粗さが微小レンズ面にほ
ぼ同程度に転写されることが確認されている。本発明者
は、これらの知見に基づいて、本発明のマイクロレンズ
アレイ成形用金型に想到した。
【0008】すなわち、本発明のマイクロレンズアレイ
成形用金型では、中心線平均粗さで0.005Ra75 〜
0.2Ra75 の表面粗さを有する複数の圧痕によってキ
ャビティ面が形成されている。こうして、本発明の金型
を用いた射出成形や圧縮成形などにより、複数の圧痕の
形状および表面粗さを複数の微小レンズ面に転写するこ
とによって、各微小レンズ面が中心線平均粗さで0.0
05Ra75 〜0.2Ra75 の表面粗さを有するマイクロ
レンズアレイを成形することができる。すなわち、本発
明のマイクロレンズアレイ成形用金型を用いて、透過率
の良好なマイクロレンズアレイを実現することができ
る。
【0009】また、中心線平均粗さで0.005Ra75
〜0.2Ra75 の表面粗さを有する複数の圧痕をキャビ
ティ面に容易且つ迅速に形成するには、所定の表面粗さ
に形成された先端部を有するダイヤモンド圧子を所定の
表面粗さに形成された金型母材の所定表面(キャビティ
面となるべき表面)に押圧する圧痕法が適当である。そ
こで、本発明のマイクロレンズアレイ成形用金型の製造
方法では、金型母材の所定表面を中心線平均粗さで0.
002Ra75 〜0.013Ra75 の表面粗さに形成し、
中心線平均粗さで0.002Ra75 〜0.2Ra75 の表
面粗さに形成された先端部を有するダイヤモンド圧子を
金型母材の所定表面に複数回に亘って押圧することによ
って複数の圧痕を形成する。
【0010】本発明者は、上述の製造方法により、中心
線平均粗さで0.005Ra75 〜0.2Ra75 の表面粗
さを有する複数の圧痕をキャビティ面に容易且つ迅速に
形成することができることを検証している。こうして、
本発明によれば、金型母材の表面にダイヤモンドバイト
により複雑な切削加工を施すような従来技術に比較し
て、透過率の良好なマイクロレンズアレイを成形するこ
とのできる金型を容易且つ迅速に製造することができ
る。
【0011】なお、金型母材の所定表面を中心線平均粗
さで0.002Ra75 〜0.013Ra75 の表面粗さに
形成するには、ダイヤモンドバイトによる切削加工や、
金属研磨加工などを用いることができる。また、ダイヤ
モンド圧子の先端部を中心線平均粗さで0.002Ra7
5 〜0.2Ra75 の表面粗さに形成するには、研磨加工
などを用いることができる。一方、金型母材には、銅合
金、マルテンサイト系ステンレス鋼などの材料を用いる
ことができる。さらに、これらの材料以外からなる金型
母材には、その表面に無電解ニッケルメッキを施し、所
要の表面粗さに形成してもよい。
【0012】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づ
いて説明する。図1は、本発明の実施例にかかるマイク
ロレンズアレイ成形用金型の製造方法の製造工程を示す
フローチャートである。また、図2は、本実施例の製造
方法において金型母材の所定表面に圧痕加工を実施する
ための圧子押圧装置の構成を概略的に示す斜視図であ
る。
【0013】図1のフローチャートに示すように、本実
施例では、マルテンサイト系ステンレス鋼からなる金型
母材を用意し(ステップ10)、その所定表面(キャビ
ティ面となるべき表面であり、以下「キャビティ面」と
いう)に金属研磨加工を施し、中心線平均粗さで0.0
05Ra75 の表面粗さを有するキャビティ面を形成する
(ステップ11)。次いで、図2に示す圧子押圧装置を
用いて、金型母材のキャビティ面に多数の圧痕を形成す
る(ステップ12)。そして、マイクロレンズアレイ成
形用金型を得る(ステップ13)。以下、圧子押圧装置
の構成および動作を参照しながら、キャビティ面の圧痕
加工を説明する。
【0014】図2に示す圧子押圧装置は、機械式の固定
方法あるいは接着などの固定方法により金型母材5を保
持するためのXYステージ6を備えている。このXYス
テージ6上において、金属研磨加工が既に施された金型
母材5のキャビティ面はXY平面に平行に保持される。
XYステージ6には、XYステージ6をX方向に駆動す
るためのモータ7Xと、XYステージ6をY方向に駆動
するためのモータ7Yとが設けられている。モータ7X
およびモータ7Yは、ステージ駆動回路20により制御
されるように構成されている。
【0015】また、XYステージ6には、XYステージ
6のX方向位置を検出するためのデジタルマイクロメー
タ8Xと、XYステージ6のY方向位置を検出するため
のデジタルマイクロメータ8Yとが設けられている。デ
ジタルマイクロメータ8Xおよび8Yの出力は、ステー
ジ移動量検知回路21に供給されるように構成されてい
る。
【0016】したがって、XYステージ6は、ステージ
駆動回路20により制御されるモータ7Xとモータ7Y
との作用により、XY平面において二次元的に移動可能
である。また、XYステージ6のXY平面における位置
情報、すなわちXYステージ6のX方向移動量およびY
方向移動量は、デジタルマイクロメータ8Xおよび8Y
の出力に基づいてステージ移動量検知回路21で検出さ
れる。
【0017】さらに、図2に示す圧子押圧装置は、支持
体4に固定されたムービングコイル2を備えている。ム
ービングコイル2はZ方向に沿って図中下方に延びるシ
ャフト(不図示)を有し、このシャフトはムービングコ
イル駆動回路22からの駆動信号にしたがってZ方向に
往復移動する。ムービングコイル2のシャフトの先端に
は、ダイヤモンド圧子1が取り付けられている。ダイヤ
モンド圧子1の先端部は、曲率半径が30μmの凸面状
に形成され、その表面粗さは中心線平均粗さで0.00
5Ra75 に形成されている。なお、ステージ駆動回路2
0、ステージ移動量検知回路21、およびムービングコ
イル駆動回路22は、コンピュータ24からの指示に基
づいて作動する。
【0018】したがって、図2の圧子押圧装置では、ム
ービングコイル駆動回路22により、ムービングコイル
2のシャフトを、ひいてはダイヤモンド圧子1を+Z方
向に移動させ、XYステージ6上に保持された金型母材
5のキャビティ面の所定位置にダイヤモンド圧子1の先
端部を所定の圧力で押圧することができる。その結果、
金型母材5のキャビティ面には、ダイヤモンド圧子1の
先端部に対応した形状を有する圧痕が形成される。この
圧痕形成工程は、成形すべきマイクロレンズアレイを構
成する微小レンズ面の数と同数回に亘って繰り返され
る。
【0019】本実施例では、ステージ駆動回路20によ
りXYステージ6を二次元的に駆動しながら、ムービン
グコイル駆動回路22によりダイヤモンド圧子1をZ方
向に周期的に往復移動させることによって、金型母材5
のキャビティ面の25mm×35mmの範囲にほぼ等間
隔で約220万個の圧痕が形成される。なお、本実施例
では、ダイヤモンド圧子1の先端部の表面粗さが金型母
材5のキャビティ面にほぼ同程度に転写され、金型母材
5のキャビティ面に形成される約220万個の圧痕の表
面粗さは中心線平均粗さで0.008Ra75 となる。図
3は、本実施例の製造方法により製造されたマイクロレ
ンズアレイ成形用金型のキャビティ面の形状を部分的に
示す斜視図である。
【0020】こうして、本実施例で製造された金型とア
クリル樹脂材料とを用いて射出成形を行うことにより、
約220万個の微小レンズ面を有するマイクロレンズア
レイが成形される。この場合、金型のキャビティ面に形
成された圧痕の表面粗さ(中心線平均粗さで0.008
Ra75 )が微小レンズ面に同程度に転写されるので、各
微小レンズ面が中心線平均粗さで0.008Ra75 の表
面粗さを有するマイクロレンズアレイを成形することが
できる。すなわち、本実施例では、透過率の良好なマイ
クロレンズアレイを実現することのできる金型を容易且
つ迅速に製造することができる。
【0021】なお、上述の実施例において、圧痕形成前
の金型母材5のキャビティ面の表面粗さ、ダイヤモンド
圧子1の先端部の曲率半径および表面粗さ、キャビティ
面における圧痕の形成範囲および形成数などの数値は例
示的であり、本発明の範囲内において適宜変更可能であ
る。また、上述の実施例では、マルテンサイト系ステン
レス鋼からなる金型母材の所定表面に金属研磨加工を施
しているが、たとえば銅合金などの他の適当な材料から
なる金型母材の表面にダイヤモンドバイトによる切削加
工などを施すこともできる。
【0022】さらに、上述の実施例では、製造された金
型とアクリル樹脂材料とを用いて射出成形を行うことに
よりマイクロレンズアレイを成形しているが、ポリカー
ボネートのような他の適当な樹脂材料を用いて圧縮成形
などの他の適当な成形方法を実施することによりマイク
ロレンズアレイを成形することもできる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
透過率の良好なマイクロレンズアレイを成形することの
できるマイクロレンズアレイ成形用金型を容易且つ迅速
に製造することができる。また、本発明の金型を用い
て、透過率の良好なマイクロレンズアレイを得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例にかかるマイクロレンズアレイ
成形用金型の製造方法の製造工程を示すフローチャート
である。
【図2】本実施例の製造方法において金型母材の所定表
面に圧痕加工を実施するための圧子押圧装置の構成を概
略的に示す斜視図である。
【図3】本実施例の製造方法により製造されたマイクロ
レンズアレイ成形用金型のキャビティ面の形状を部分的
に示す斜視図である。
【符号の説明】
1 ダイヤモンド圧子 2 ムービングコイル 4 支持体 5 金型母材 6 XYステージ 7 モータ 8 デジタルマイクロメータ 20 ステージ駆動回路 21 ステージ移動量検知回路 22 ムービングコイル駆動回路 24 コンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B29L 11:00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 成形すべきマイクロレンズアレイの複数
    の微小レンズ面に対応する形状を有するキャビティ面を
    備えたマイクロレンズアレイ成形用金型において、 前記対応する形状が、中心線平均粗さで0.005Ra7
    5 〜0.2Ra75 の表面粗さを有する複数の圧痕によっ
    て形成されていることを特徴とするマイクロレンズアレ
    イ成形用金型。
  2. 【請求項2】 前記金型は、銅合金またはマルテンサイ
    ト系ステンレス鋼の材料から形成されていることを特徴
    とする請求項1に記載のマイクロレンズアレイ成形用金
    型。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載のマイクロレン
    ズアレイ成形用金型の製造方法であって、 キャビティ面を中心線平均粗さで0.002Ra75 〜
    0.013Ra75 の表面粗さに形成し、 中心線平均粗さで0.002Ra75 〜0.2Ra75 の表
    面粗さに形成されたダイヤモンド圧子を前記キャビティ
    面に押圧することによって前記複数の圧痕を形成するこ
    とを特徴とするマイクロレンズアレイ成形用金型の製造
    方法。
  4. 【請求項4】 請求項1または2に記載のマイクロレン
    ズアレイ成形用金型を用いて成形により形成したことを
    特徴とするマイクロレンズアレイ。
JP10022572A 1998-01-20 1998-01-20 マイクロレンズアレイ成形用金型とその製造方法およびマイクロレンズアレイ Pending JPH11207751A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002144348A (ja) * 2000-10-31 2002-05-21 Eastman Kodak Co 精密モールド型を製造する方法
US6402996B1 (en) * 2000-10-31 2002-06-11 Eastman Kodak Company Method of manufacturing a microlens and a microlens array
JP2002205310A (ja) * 2000-10-31 2002-07-23 Eastman Kodak Co マイクロレンズアレー用モールド型を製造する方法
US20130053786A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 Katsushi Maeda Mold for gasket for prefilled syringe

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002144348A (ja) * 2000-10-31 2002-05-21 Eastman Kodak Co 精密モールド型を製造する方法
US6402996B1 (en) * 2000-10-31 2002-06-11 Eastman Kodak Company Method of manufacturing a microlens and a microlens array
JP2002205310A (ja) * 2000-10-31 2002-07-23 Eastman Kodak Co マイクロレンズアレー用モールド型を製造する方法
US20130053786A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 Katsushi Maeda Mold for gasket for prefilled syringe
US9452264B2 (en) 2011-08-31 2016-09-27 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Mold for gasket for prefilled syringe

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