JPH11277543A - Production of mold for molding micro-lens array - Google Patents

Production of mold for molding micro-lens array

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JPH11277543A
JPH11277543A JP8223198A JP8223198A JPH11277543A JP H11277543 A JPH11277543 A JP H11277543A JP 8223198 A JP8223198 A JP 8223198A JP 8223198 A JP8223198 A JP 8223198A JP H11277543 A JPH11277543 A JP H11277543A
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JP
Japan
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mold
forming
lens
substrate
microlens array
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JP8223198A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryuta Iijima
竜太 飯島
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a mold for molding which can stably mold a high precision micro-lens array. SOLUTION: A mold substrate 3 for forming a mold for molding is prepared, and first, the substrate 3 is subjected to force processing by using the first punch 1 having a ruby ball with a radius of curvature of, for example, 100 μm to form a spherical recessed part 4a. The recessed part 4a is formed in the shape of an array by applying the process in the X direction of the substrate 3 in the same pitch. A substrate upheaval part 5 formed by the force processing by the first punch 1 is removed by CMP(chemical polishing). With the use of the second punch 2 having a ruby ball with a radius of curvature of, for example, 125 μm, the force processing is applied on the spherical recessed part 4a to prepare a lens mold 4b to obtain the mold for molding a micro-lens array.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、イメージ
センサ,液晶パネル,またはコンピュータ間の光接続手
段等に用いられるマイクロレンズアレイを成形するため
の成形用金型の作製方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a molding die for molding a microlens array used for, for example, an optical connection means between an image sensor, a liquid crystal panel, or a computer.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロレンズアレイには、イメージセ
ンサにおいて原稿からの反射光を集光して伝達効率を高
めることを目的としたもの、液晶パネルの開口部に入射
光を集光して透過率を高めることを目的としたもの、あ
るいはコンピュータ間を接続する並列光インターコネク
ションにおけるLDアレイやPDアレイと単一モードフ
ァイバとの結合効率を高めることを目的としたもの等が
ある。本発明は、これらマイクロレンズアレイを射出成
形法やプレス成形、2P法等の成形法により作製するた
めに用いる成形用金型の作製方法に関するものである。
2. Description of the Related Art A microlens array has a purpose of condensing light reflected from a document in an image sensor to improve transmission efficiency, and condensing incident light into an opening of a liquid crystal panel to transmit light. And a method for increasing the coupling efficiency between an LD array or PD array and a single mode fiber in a parallel optical interconnection for connecting computers. The present invention relates to a method for producing a molding die used for producing these microlens arrays by a molding method such as injection molding, press molding, and 2P method.

【0003】図8は、従来の金型作製方法の一例を説明
するための図で、先端が球状のポンチを押し込むことに
よって、マイクロレンズアレイの成形用金型を作製する
様子を示すものである。図8において、42はポンチ、
43は金型基板、44はレンズ型である。この方法は、
特開平3−288802号公報に開示された技術であ
り、所望のピッチで断続的に移動する金属基板にポンチ
を垂直に押し込むことによって、各レンズ型を形成する
ものである。射出成形やプレス成形,2P法にこの型を
用いることによりマイクロレンズアレイの成形が可能で
ある。この方法では押し込むポンチの球面の曲率半径を
変えたり、押し込み量(深さ)を変えて、レンズ径を変
えることにより、成形品のNAを制御できる。
FIG. 8 is a view for explaining an example of a conventional mold manufacturing method, and shows a state in which a mold for forming a microlens array is manufactured by pushing a punch having a spherical tip. . In FIG. 8, reference numeral 42 denotes a punch,
43 is a mold substrate, and 44 is a lens type. This method
This is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-288802, in which each lens mold is formed by vertically pushing a punch into a metal substrate that moves intermittently at a desired pitch. By using this mold for injection molding, press molding, and 2P method, it is possible to form a microlens array. According to this method, the NA of the molded product can be controlled by changing the radius of curvature of the spherical surface of the punch to be pressed or the lens diameter by changing the pressing amount (depth).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法でマイクロレンズアレイを作製するとき、ポンチに
より、押しのけられた金属が隣接するレンズに悪影響を
与えていることが分かった。すなわち、上記の方法でレ
ンズ個数20個×レンズピッチ125μmの一次元マイ
クロレンズアレイを各々のレンズが接するように作製し
た結果、アレイ方向のレンズ径が120μm(±2μ
m),アレイに垂直方向のレンズ径が115μm(±1
μm)となり、レンズ形状が楕円形になった。これは、
成形用金型を作製するとき、押し込まれた球面ポンチに
より、押しのけられた基板材料がレンズ型縁に盛り上が
り(従って成形レンズとしては深くなる)、アレイ方向
では隣接するレンズ型双方の影響で、その盛り上がりは
さらに大きくなり、成形したレンズ端がすぐに接するよ
うになることによるものと考えられる。
However, when fabricating a microlens array by the above method, it has been found that the metal displaced by the punch adversely affects adjacent lenses. That is, a one-dimensional microlens array having 20 lenses and a lens pitch of 125 μm was manufactured by the above method so that each lens was in contact with the lens. As a result, the lens diameter in the array direction was 120 μm (± 2 μm).
m), and the lens diameter in the direction perpendicular to the array is 115 μm (± 1
μm), and the lens shape became elliptical. this is,
When making a molding die, the pushed-in spherical material pushes the displaced substrate material to the edge of the lens mold (thus deepening as a molded lens), and in the array direction, it is affected by both adjacent lens molds. It is considered that the swell was further increased, and the molded lens ends came into immediate contact.

【0005】このような横長の楕円形状レンズは、光源
の入射面積を低下させる原因となる。また、レンズのN
Aが角度により異なってしまい、結像がボケる。さら
に、ポンチを押し込む際に、レンズのアレイ方向に圧力
が加わることで、歪みも大きくなり、曲率半径が縦横で
大きく異なる原因にもなる。本発明は、上述のごとき実
情に鑑みてなされたもので、上述の問題を解決し、精度
の良いマイクロレンズアレイを安定して成形できる成形
用金型を提供することを目的とする。
[0005] Such a horizontally long elliptical lens causes a decrease in the incident area of the light source. Also, the lens N
A differs depending on the angle, and the image is blurred. Furthermore, when the punch is pushed in, pressure is applied in the direction of the lens array, thereby increasing the distortion and causing the radius of curvature to vary greatly in the vertical and horizontal directions. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to solve the above-mentioned problems and to provide a molding die capable of stably molding a high-precision microlens array.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、複数
のレンズが配列されてなるマイクロレンズアレイを成形
するために用いる金型を金属基板を用いて作製するマイ
クロレンズアレイ成形用金型の作製方法であって、該金
属基板に対し先端が球状のポンチを押し込むことにより
該金属基板にレンズ型を形成するレンズ型形成工程を有
するマイクロレンズアレイ成形用金型の作製方法におい
て、前記レンズ型形成工程の前に、前記金型基板に凹部
を形成する凹部形成工程を付加し、前記レンズ型形成工
程は、該凹部形成工程で設けられた凹部に対し前記ポン
チを押し込むようにすることを特徴とし、ポンチによる
レンズ型の形成加工の際に、ポンチにより押しのけられ
て形成される金属隆起部をレンズに影響を与えない程度
にまで低減することができ、これにより、高精度のレン
ズアレイを安定して作製できる成形用金型が得られるよ
うにしたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a mold for forming a microlens array, wherein a mold used for forming a microlens array in which a plurality of lenses are arranged is formed using a metal substrate. The method of manufacturing a microlens array molding die, comprising a lens mold forming step of forming a lens mold on the metal substrate by pushing a punch having a spherical tip into the metal substrate. Before the mold forming step, a concave part forming step of forming a concave part in the mold substrate is added, and in the lens mold forming step, the punch is pressed into the concave part provided in the concave part forming step. The feature is that, when forming a lens mold using a punch, the metal protrusion formed by being pushed away by the punch is reduced to such an extent that the lens is not affected. Can be, thereby, in which mold can be manufactured lens array of high precision stable is to be obtained.

【0007】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記凹部形成工程が、前記凹部を直線状の溝として
形成することを特徴とし、凹部の形成工程を合理的に実
施することができるようにしたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the step of forming the concave portion is characterized in that the concave portion is formed as a linear groove. It is made possible.

【0008】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、前記凹部形成工程が、前記溝を格子状に形成するこ
とを特徴とし、2次元レンズアレイを形成するための凹
部の形成工程を合理的に実施することができるようにし
たものである。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the concave portion forming step includes forming the grooves in a lattice pattern, and the step of forming a concave portion for forming a two-dimensional lens array is performed. It is designed to be implemented rationally.

【0009】請求項4の発明は、請求項1ないし3いず
れか1の発明において、前記凹部形成工程が、前記凹部
を所定の型を押し込むことにより形成し、さらに該凹部
形成工程と前記レンズ型形成工程との間に、該凹部形成
工程で形成された該凹部周囲の該金型基板の隆起部を研
磨により除去する研磨工程を付加することを特徴とし、
凹部を形成する具体的な方法が与えられるようにしたも
のである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the concave portion forming step includes forming the concave portion by pressing a predetermined mold, and further comprising the concave portion forming step and the lens mold. Between the forming step, characterized by adding a polishing step of removing the raised portion of the mold substrate around the concave portion formed in the concave portion forming step by polishing,
A specific method for forming the concave portion is provided.

【0010】請求項5の発明は、請求項1ないし3いず
れか1の発明において、前記凹部形成工程が、前記凹部
をフォトリソグラフィにより形成することを特徴とし、
凹部を形成する具体的な方法が与えられるようにしたも
のである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the concave portion forming step includes forming the concave portion by photolithography.
A specific method for forming the concave portion is provided.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明は、複数のレンズが配列さ
れたマイクロレンズアレイを成形するための金型を、先
端が球状のポンチを押し込むことによって作製すると
き、予め金型用基板におけるレンズ型の形成位置に凹部
を設け、該凹部上に球状のポンチを押し込んで、マイク
ロレンズの成形用金型の作製をすることにより、ポンチ
加工による余分な金型基板隆起を防ぐようにしたもので
ある。このときに一次元マイクロレンズアレイ用の金型
の場合は、予め金型用基板に直線状の溝を上記凹部とし
て設け、該溝上に球を押し込んでレンズ型を得る。ま
た、複数のレンズが二次元に配列されたマイクロレンズ
アレイ用の金型の場合は、予め金型用基板に格子状の溝
を上記の凹部として設け、該格子の交点に球を押し込む
ことによりレンズ型を得る。また、上記の溝は、型を押
し込み後、余分に盛り上がった部分を研磨により加工し
て形成してもよく、フォトリソグラフィーにより形成し
ても良い。上記の各方法によれば、ポンチ加工による余
分な金型基板隆起を防ぐことができるので、隣接レンズ
型の影響を低減でき、高精度のマイクロレンズアレイを
安定して得ることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a method of manufacturing a microlens array in which a plurality of lenses are arranged by pressing a punch having a spherical tip into a mold. A concave portion is provided at the position where the mold is formed, and a spherical punch is pressed into the concave portion to produce a mold for forming a microlens, thereby preventing an extra mold substrate bulge due to punching. is there. At this time, in the case of a mold for a one-dimensional microlens array, a linear groove is previously provided in the mold substrate as the concave portion, and a sphere is pressed into the groove to obtain a lens mold. In the case of a mold for a microlens array in which a plurality of lenses are two-dimensionally arranged, a lattice-shaped groove is provided in advance on the mold substrate as the concave portion, and a sphere is pressed into an intersection of the lattice. Obtain a lens mold. In addition, the above-mentioned groove may be formed by pushing in a mold and then processing an excessively raised portion by polishing, or may be formed by photolithography. According to each of the above-described methods, it is possible to prevent extra mold substrate protrusion due to punching, so that the influence of adjacent lens molds can be reduced and a high-precision microlens array can be stably obtained.

【0012】以下、本発明の実施形態について、添付さ
れた図面を参照しながらより具体的に説明する。本発明
はこれらの実施形態に限定されるものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to these embodiments.

【0013】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態を説明するための図で、マイクロレンズアレ
イ成形用金型の製作工程を順に図1(A)〜図1(C)
に概念的に示すものである。図1において、1は第1の
ポンチ、2は第2のポンチ、3は金型基板、4aは球状
凹部、4bはレンズ型、5は基板隆起部である。図2
は、本発明の金型作製方法により得られるマイクロレン
ズアレイ成形用金型を概念的に示した斜視図である。本
実施形態は、先端に曲率半径100μmのルビー球が付
いた第1のポンチ1と金型基板3を用いて球状凹部4a
を形成した後、レンズ型4bを形成するものである。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIGS. 1 (A) to 1 (C) illustrate a process of manufacturing a microlens array molding die in order.
This is shown conceptually in FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a first punch, 2 denotes a second punch, 3 denotes a mold substrate, 4a denotes a spherical concave portion, 4b denotes a lens type, and 5 denotes a substrate raised portion. FIG.
FIG. 1 is a perspective view conceptually showing a microlens array molding die obtained by a die manufacturing method of the present invention. This embodiment uses a first punch 1 having a ruby sphere having a radius of curvature of 100 μm at the tip and a mold substrate 3 and a spherical concave portion 4a.
Is formed, and then the lens mold 4b is formed.

【0014】まず、図1(A)に示すように、第1のポ
ンチ1を金型基板3に10μm程度押し込んで直径90
μm程度の球状凹部4aを形成する。そして金型基板3
をX方向に125μmピッチで動かして同様の加工を数
回行う。そして第1のポンチ1を押し込むことによって
形成された基板盛り上がり部5をCMP(化学的機械研
磨:Chemical Mechanical Polishing)により、削り取
って図1(B)に示す形態を得る。このときスラリーに
は例えばフュームドシリカ(粒子径0.04nm)を用
いる。
First, as shown in FIG. 1 (A), the first punch 1 is pressed into
A spherical recess 4a of about μm is formed. And mold substrate 3
Is moved in the X direction at a pitch of 125 μm, and similar processing is performed several times. Then, the raised portion 5 of the substrate formed by pressing the first punch 1 is scraped off by CMP (Chemical Mechanical Polishing) to obtain the form shown in FIG. 1B. At this time, for example, fumed silica (particle diameter: 0.04 nm) is used as the slurry.

【0015】その後、図1(C)に示すように、先端曲
率半径125μmのルビー球に変えた第2のポンチ2を
金型基板3の該球状凹部4a上に16μm程度押し込ん
で、直径約125μmのレンズ型4bを形成する。そし
て、X方向に金型基板を動かして、125μmピッチで
同様の工程を数回行う。2次元マイクロレンズアレイ成
形用金型を作製する場合には、第1のポンチ、及び第2
のポンチによる加工をそれぞれXY方向に数列分行う。
2次元マイクロレンズアレイ成形用金型を図2に示す。
Thereafter, as shown in FIG. 1C, the second punch 2 converted into a ruby sphere having a radius of curvature of 125 μm is pushed into the spherical concave portion 4 a of the mold substrate 3 by about 16 μm, and the diameter is about 125 μm. Is formed. Then, the same process is performed several times at a pitch of 125 μm by moving the mold substrate in the X direction. When manufacturing a two-dimensional microlens array molding die, the first punch and the second punch are used.
Are performed in several rows in the XY directions.
FIG. 2 shows a two-dimensional microlens array molding die.

【0016】このマイクロレンズアレイ成形用金型を用
いて、PMMAを射出成形して、作製したマイクロレン
ズアレイの波面収差を測定したところ、RMSで平均
0.04λ程度のものが得られ、歪みの少ないレンズが
作製されたことが分かった。
Using this mold for molding a microlens array, PMMA was injection-molded and the microlens array produced was measured for wavefront aberration. As a result, an average RMS of about 0.04λ was obtained. It was found that fewer lenses were made.

【0017】(第2の実施形態)図3は、本発明の第2
の実施形態を説明するための図で、金型基板に溝を形成
する手段を概念的に示すものである。図3において、1
1は型、13は金型基板rは型先端の曲率半径である。
図4は、図3に示す溝形成手段を用いて金型基板に溝を
形成するときの様子を概念的に示すもので、図4におい
て、14aは溝、15は基板隆起部で、その他、図3に
示す要素と同じものは図3と同一の符号が付してある。
図5は、図4に示す工程により得られた溝をさらに加工
してレンズ型を作成するときの様子を概念的に示す図
で、図中、12はポンチ、14bはレンズ型で、その他
図4と同じ要素には図4と同一の符号が付してある。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining the embodiment, and conceptually shows a means for forming a groove in a mold substrate. In FIG. 3, 1
1 is a mold, 13 is a mold substrate r is a radius of curvature at the tip of the mold.
FIG. 4 conceptually shows a state in which a groove is formed in a mold substrate using the groove forming means shown in FIG. 3. In FIG. 4, reference numeral 14a denotes a groove, 15 denotes a substrate raised portion, and The same elements as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
FIG. 5 is a view conceptually showing a state where a groove obtained by the process shown in FIG. 4 is further processed to form a lens mold. In the figure, reference numeral 12 denotes a punch, 14b denotes a lens form, and other figures. 4 are given the same reference numerals as in FIG.

【0018】型11はWCを主成分とする超硬合金で構
成されており、型先端の曲率半径rは100μmとなっ
ている。金型基板13はAlにより構成されており、表
面はRaが3nm程度の鏡面に仕上げられている。金型
基板13に溝14aを形成するに際し、まず図4(A)
に示すように型11を金型基板13に3nm程度押し込
んで幅50nm程度の溝14aを形成し、次いで図4
(B)に示すように型11を押し込むことによって盛り
上がった基板隆起部15をCMPにより削り取る。
The mold 11 is made of a cemented carbide mainly composed of WC, and has a radius of curvature r of 100 μm at the tip of the mold. The mold substrate 13 is made of Al, and its surface is mirror-finished with Ra of about 3 nm. When forming the groove 14a in the mold substrate 13, first, FIG.
As shown in FIG. 4, the mold 11 is pressed into the mold substrate 13 by about 3 nm to form a groove 14a having a width of about 50 nm.
As shown in (B), the raised substrate 15 raised by pressing the mold 11 is scraped off by CMP.

【0019】次いで、図5に示すように、先端に半径1
25μmのルビー球を設置したポンチ12を金型基板1
3に16μm程度押し込んで、直径約125μmのレン
ズ型14bを作製する。そして金型基板13を125μ
mピッチでX方向に動かすことで、レンズ数20個の一
次元マイクロレンズアレイ成形用金型を作製する。この
マイクロレンズアレイ成形用金型を用いて、PMMAを
射出成形することにより作製したマイクロレンズアレイ
においては、レンズ径はアレイ方向/アレイ垂直方向=
121(±1)/120(±1)μmまで改善され、波
面収差も平均で0.04λ程度と歪みも低減された。
Next, as shown in FIG.
The punch 12 on which a 25 μm ruby ball is placed is placed on the mold substrate 1.
3 into a lens mold 14b having a diameter of about 125 μm. Then, the mold substrate 13 is set to 125 μm.
By moving in the X direction at m pitches, a mold for forming a one-dimensional microlens array having 20 lenses is manufactured. In the microlens array manufactured by injection-molding PMMA using the microlens array molding die, the lens diameter is calculated in the array direction / array vertical direction =
It was improved to 121 (± 1) / 120 (± 1) μm, and the wavefront aberration was also reduced to about 0.04λ on average.

【0020】(第3の実施形態)図6は、本発明の第3
の実施形態を説明するための図で、上記第2の実施形態
における型11を用いて、格子状に幅10μm程度の溝
を形成した金型基板を概念的に示す斜視図である。図6
において、23は金型基板、24aは溝で、溝24aに
よる格子のピッチは40μmとなっている。このような
溝24aが形成されているため、型11を押し込むとき
に上述した各実施形態の基板隆起部が形成されることが
ない。このとき、基板材料は例えばプリハードン鋼によ
り構成されており、表面はRaが3nm程度の鏡面に仕
上げられている。
(Third Embodiment) FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view conceptually showing a mold substrate in which grooves having a width of about 10 μm are formed in a grid pattern using the mold 11 of the second embodiment. FIG.
In the figure, 23 is a mold substrate, 24a is a groove, and the pitch of the lattice formed by the groove 24a is 40 μm. Since such a groove 24a is formed, the substrate protrusion of each of the above-described embodiments is not formed when the mold 11 is pressed. At this time, the substrate material is made of, for example, pre-hardened steel, and the surface is mirror-finished with Ra of about 3 nm.

【0021】その後、第1の実施形態にて説明したルビ
ー球付きの第2のポンチ2を使用して、格子の交点に押
し込み加工を行って、図2に示すごとくの2次元マイク
ロレンズアレイ用の金型を作製した。このマイクロレン
ズの成形用金型を用いて、転移点430℃のSF系の平
板ガラス素材によるマイクロレンズアレイのプレス成形
を行った。成形されたマイクロレンズアレイは歪みが少
なく、干渉計により波面収差を測定したところRMSで
平均0.05λ程度の値が容易に得られた。
Then, using the second punch 2 with the ruby sphere described in the first embodiment, a pressing process is performed at the intersection of the lattices to form a two-dimensional microlens array as shown in FIG. Was manufactured. Using this mold for forming a microlens, press molding of a microlens array was performed using a SF-based flat glass material having a transition point of 430 ° C. The formed microlens array had little distortion, and when the wavefront aberration was measured by an interferometer, an average value of about 0.05λ was easily obtained by RMS.

【0022】(第4の実施形態)図7は、本発明の第4
の実施形態を説明するための図で、フォトリソグラフィ
により金型基板に溝を形成する工程を順に図7(A)〜
図7(D)に概念的に示すものである。図7において、
33は金型基板、34aは溝、36はフォトレジストで
ある。金型基板33はAlにより構成されている。溝形
成においては、まず、図7(A)に示すように金型基板
33の全面に塗布したフォトレジスト36をマイクロレ
ンズアレイと同じ長さで、かつ、幅50μmのマスクで
露光した後、現像してから感光した部分のレジストを除
去し、図7(B)に示す状態とする。その後混酸アルミ
液により、金型基板33を3μm程度ウェットエッチン
グし、溝34aを形成して図7(C)に示す状態とし、
さらに、残りのレジストを除去して、図7(D)に示す
状態を得る。
(Fourth Embodiment) FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention.
FIGS. 7A to 7D illustrate a process of forming a groove in a mold substrate by photolithography in order.
This is conceptually shown in FIG. In FIG.
33 is a mold substrate, 34a is a groove, and 36 is a photoresist. The mold substrate 33 is made of Al. In forming the groove, first, as shown in FIG. 7A, a photoresist 36 applied to the entire surface of the mold substrate 33 is exposed to a mask having the same length as the microlens array and a width of 50 μm, and then developed. After that, the resist in the exposed portion is removed to obtain a state shown in FIG. Thereafter, the mold substrate 33 is wet-etched by about 3 μm with a mixed acid aluminum solution to form a groove 34 a to be in a state shown in FIG.
Further, the remaining resist is removed to obtain a state shown in FIG.

【0023】その後は第1の実施形態にて説明した第2
のポンチ2を使用して、図2に示すごとくのレンズ型1
4bを形成する。得られたマイクロレンズアレイ成形用
金型を用いて射出成形により、PMMAのマイクロレン
ズアレイを作製したところ、第2の実施形態と同様の効
果が得られた。
Thereafter, the second embodiment described in the first embodiment
Lens mold 1 as shown in FIG.
4b is formed. When a microlens array of PMMA was produced by injection molding using the obtained mold for microlens array molding, the same effects as in the second embodiment were obtained.

【0024】[0024]

【発明の効果】請求項1の効果:複数のレンズが配列さ
れたマイクロレンズアレイを成形するための金型を、先
端が球状のポンチを押し込むことによって作製すると
き、予め金型用基板におけるレンズ型が形成される位置
に凹部を設けることにより、ポンチによるレンズ型の形
成加工の際に、ポンチにより押しのけられて形成される
金属隆起部をレンズに影響を与えない程度にまで低減す
ることができ、これにより、高精度のレンズアレイを安
定して作製できる成形用金型が得られる。
According to the first aspect of the present invention, when a mold for molding a microlens array in which a plurality of lenses are arranged is manufactured by pressing a punch having a spherical tip, a lens on a mold substrate is previously prepared. By providing the concave portion at the position where the mold is formed, it is possible to reduce the metal raised portion formed by being pushed away by the punch to the extent that it does not affect the lens when forming the lens mold with the punch. Thus, a molding die capable of stably producing a high-precision lens array is obtained.

【0025】請求項2の効果:請求項1の効果に加え
て、凹部を溝状とすることにより、凹部の形成工程を合
理的に実施することができる。
Effect of Claim 2 In addition to the effect of Claim 1, by forming the concave portion as a groove, the step of forming the concave portion can be rationally performed.

【0026】請求項3の効果:請求項2の効果に加え
て、2次元レンズアレイを形成するための凹部の形成工
程を合理的に実施することができる。
According to the third aspect of the present invention, in addition to the effect of the second aspect, a step of forming a concave portion for forming a two-dimensional lens array can be rationally performed.

【0027】請求項4及び5の効果:請求項1ないし3
いずれか1の効果に加えて、凹部を形成する具体的な方
法が与えられる。
Effects of Claims 4 and 5: Claims 1 to 3
In addition to any one of the effects, a specific method for forming the concave portion is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を説明するための図で
ある。
FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の金型作製方法により得られたマイクロ
レンズアレイ成形用金型を概念的に示した斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view conceptually showing a mold for forming a microlens array obtained by the mold manufacturing method of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態を説明するための図
で、金型基板に溝を形成する手段を概念的に示す図であ
る。
FIG. 3 is a view for explaining a second embodiment of the present invention, and is a view conceptually showing a means for forming a groove in a mold substrate.

【図4】図3に示す溝形成手段を用いて、金型基板に溝
を形成するときの様子を概念的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram conceptually showing a state in which a groove is formed in a mold substrate using the groove forming means shown in FIG.

【図5】図4に示す工程により得られた溝をさらに加工
してレンズ型を作成するときの様子を概念的に示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram conceptually showing a state in which a groove obtained by the process shown in FIG. 4 is further processed to form a lens mold.

【図6】本発明の第3の実施形態を説明するための図で
ある。
FIG. 6 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施形態を説明するための図で
ある。
FIG. 7 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention.

【図8】従来の金型作製方法の一例を説明するための図
である。
FIG. 8 is a view for explaining an example of a conventional mold manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…第1のポンチ、2…第2のポンチ、3,13,2
3,33,43…金型基板、4a…球状凹部、4b,1
4b,44…レンズ型、5,15…基板盛り上がり部、
11…型、12,42…ポンチ、14a,24a,34
a…溝、36…フォトレジスト、r…型先端の曲率半
径。
1 ... first punch, 2 ... second punch, 3, 13, 2
3, 33, 43: mold substrate, 4a: spherical concave portion, 4b, 1
4b, 44: lens type, 5, 15: substrate bulging portion,
11 ... type, 12, 42 ... punch, 14a, 24a, 34
a: groove, 36: photoresist, r: radius of curvature at the tip of the mold.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のレンズが配列されてなるマイクロ
レンズアレイを成形するために用いる金型を金属基板を
用いて作製するマイクロレンズアレイ成形用金型の作製
方法であって、該金属基板に対し先端が球状のポンチを
押し込むことにより該金属基板にレンズ型を形成するレ
ンズ型形成工程を有するマイクロレンズアレイ成形用金
型の作製方法において、前記レンズ型形成工程の前に、
前記金型基板に凹部を形成する凹部形成工程を付加し、
前記レンズ型形成工程は、該凹部形成工程で設けられた
凹部に対し前記ポンチを押し込むようにすることを特徴
とするマイクロレンズアレイ成形用金型の作製方法。
1. A method for manufacturing a mold for forming a microlens array, wherein a mold used for forming a microlens array in which a plurality of lenses are arranged is manufactured using a metal substrate. On the other hand, in the method for manufacturing a microlens array molding die having a lens mold forming step of forming a lens mold on the metal substrate by pushing a spherical punch at the tip, before the lens mold forming step,
Adding a recess forming step of forming a recess in the mold substrate,
The method for manufacturing a microlens array molding die, wherein the punch is pressed into the concave portion provided in the concave portion forming step in the lens die forming step.
【請求項2】 前記凹部形成工程は、前記凹部を直線状
の溝として形成することを特徴とする請求項1記載の成
形用金型の作製方法。
2. The method according to claim 1, wherein in the recess forming step, the recess is formed as a linear groove.
【請求項3】 前記凹部形成工程は、前記溝を格子状に
形成することを特徴とする請求項2記載の成形用金型の
作製方法。
3. The method according to claim 2, wherein in the recess forming step, the grooves are formed in a lattice shape.
【請求項4】 前記凹部形成工程は、前記凹部を所定の
型を押し込むことにより形成し、さらに該凹部形成工程
と前記レンズ型形成工程との間に、該凹部形成工程で形
成された該凹部周囲の該金型基板の隆起部を研磨により
除去する研磨工程を付加することを特徴とする請求項1
ないし3いずれか1記載のマイクロレンズアレイ成形用
金型の作製方法。
4. The recess forming step includes forming the recess by pressing a predetermined mold, and further forming the recess in the recess forming step between the recess forming step and the lens mold forming step. 2. A polishing step for removing a raised portion of the surrounding mold substrate by polishing.
4. The method for producing a microlens array molding die according to any one of items 3 to 3.
【請求項5】 前記凹部形成工程は、前記凹部をフォト
リソグラフィにより形成することを特徴とする請求項1
ないし3いずれか1記載のマイクロレンズアレイ成形用
金型の作製方法。
5. The method according to claim 1, wherein in the recess forming step, the recess is formed by photolithography.
4. The method for producing a microlens array molding die according to any one of items 3 to 3.
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