JPH11348143A - 光学素子製造方法及びその装置並びに光学素子評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、光硬化樹脂の厚みのばらつきを少な
くして効率良く光学素子を製造する。 【解決手段】光硬化樹脂７がポッティングされたガラス
基板６を下金型１０と上金型１７とに間に挟み、これら
下金型１０と上金型１７との間に各電磁石２４、２５に
より第１及び第２の押し付け力を２段階でそれぞれ発生
させ、先ず第１の押し付け力により光学素子２を光硬化
樹脂７に転写し、次に第２の押し付け力によりガラス基
板６を切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトポリマー
（２Ｐ）法を用いて例えば光ディスク装置に用いられる
光学素子を製造する光学素子製造方法及びその装置並び
に製造された光学素子の特性を評価する光学素子評価装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば光ディスク装置は、図１５に示す
ようにレーザダイオード（ＬＤ）１から出力されたレー
ザ光を回折格子（ＨＯＥ）である光学素子２から集光レ
ンズ３を通して光ディスク４に照射し、この光ディスク
４で反射したレーザ光を再び集光レンズ３を通して光学
素子２に入射させ、ここで反射レーザ光を回折させてホ
トダイオード（ＰＤ）５に入射させている。

【０００３】このような光ディスク装置に用いられる光
学素子２は、２Ｐ法により製造されている。この２Ｐ法
は、例えば特開平２−１８８２３５号公報に記載されて
おり、図１６に示すようにガラス基板６上に載せられた
光硬化樹脂７に対して金型８を一定の圧力で押し付けな
がら紫外光（ＵＶ光）を照射して光硬化樹脂７を硬化
し、この後に金型８を離型することによって光学素子２
を製造するものである。

【０００４】この場合、予めガラス基板６を光学素子２
の寸法に切断しておき、これら切断された各ガラス基板
６上にそれぞれ光硬化樹脂７を載せて２Ｐ法により光学
素子２を製造する方法、又はガラス基板６上の複数箇所
にそれぞれ光硬化樹脂７を載せて２Ｐ法により複数の光
学素子２を形成し、この後にダイシングソーを用いてガ
ラス基板６を切断し、個々の光学素子２に分割する方法
が採られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな２Ｐ法による光学素子２の製造では、金型８を押し
付けたときの光硬化樹脂７の厚み制御、離型、光学素子
２の切り出しを効率的に行っているものでなく、かつ光
硬化樹脂７の厚み制御や金型８を離型するときの制御を
定量的に行うものではなく、光学素子２の出来上がり精
度に問題がある。そのうえ、製造された光学素子２に対
する特性の評価も効率よく行えない。

【０００６】一方、予めガラス基板６を光学素子２の寸
法に切断して２Ｐ法により光学素子２を製造する方法で
は、ガラス基板６のハンドリングが複雑であり、光学素
子２の量産に不適である。

【０００７】又、ガラス基板６上の複数箇所に２Ｐ法に
より複数の光学素子２を形成し、この後にダイシングソ
ーを用いてガラス基板６を切断する方法では、ガラス基
板６上の複数箇所にそれぞれ光硬化樹脂７をポッティン
グする際、隣接する素子領域に光硬化樹脂７がはみ出す
のを防止するために極微量のポッティング量に制御する
必要がある。又、光硬化樹脂７の硬化後にダイシングソ
ーを用いた切断工程までの行き渡りが発生し、製造され
た光学素子２の光学面を汚染する慮がある。さらに、切
断工程でガラス基板６の切り屑が光学素子２の光学面を
汚染するため、洗浄工程が必要であり、この洗浄工程に
おいて光学素子２の光学面を汚染したり損傷する慮があ
る。

【０００８】そこで本発明は、光硬化樹脂の厚みのばら
つきを少なくして効率良く光学素子を製造できる光学素
子製造方法及びその装置を提供することを目的とする。
又、本発明は、製造された光学素子に対する特性の評価
が効率よくできる光学素子評価装置を提供することを目
的とする。

【０００９】又、本発明は、光硬化樹脂の極微量のポッ
ティング量制御を不要とし、かつ切断工程及び洗浄工程
を無くして１つの金型で連続して光学素子の製造ができ
る光学素子製造方法及びその装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、光硬
化樹脂が載置された基板を光学素子の型が形成された上
金型と下金型とに間に挟み、上金型と下金型とを押し付
けて光学素子の型を光硬化樹脂に転写する光学素子製造
方法において、上金型と下金型との間に電磁石により第
１及び第２の押し付け力を発生させ、先ず第１の押し付
け力により光学素子を光硬化樹脂に転写し、次に第２の
押し付け力により基板を切断する光学素子製造方法であ
る。

【００１１】請求項２によれば、光硬化樹脂に光を照射
することにより光硬化樹脂を硬化させて光学素子を製造
する光学素子製造装置において、光硬化樹脂が載置され
た基板を保持する下金型と、光硬化樹脂に転写する光学
素子の型が形成された上金型と、これら下金型と上金型
との間に電磁力を発生させて下金型と上金型との間に押
し付け力を与え、光硬化樹脂に上金型に形成された光学
素子の型を転写する電磁石と、を備えた光学素子製造装
置である。

【００１２】請求項３によれば、請求項２記載の光学素
子製造装置において、上金型は、基板を切断するための
第１の上金型及び光学素子の型が形成された第２の上金
型との二重構造に形成され、かつ電磁石は、下金型と上
金型との間に電磁力を発生させて光硬化樹脂を間に挟ん
で下金型と第２の上金型との間に光学素子を転写するに
必要な第１の押し付け力を与え、かつ下金型と第１の上
金型との間に基板を切断するに必要な第２の押し付け力
を与える機能を有する。

【００１３】請求項４によれば、請求項３記載の光学素
子製造装置において、下金型と第１の上金型との間に第
２の押し付け力を与えたとき、第１の上金型は光硬化樹
脂に対して第１の押し付け力よりも大きな押し付け力を
与えない弾性体を備えた。

【００１４】請求項５によれば、請求項２記載の光学素
子製造装置において、電磁石に流れる電流を観測し、こ
の電流の大きさに基づいて下金型と上金型とのギャップ
を検出するギャップ検出手段を備えた。

【００１５】請求項６によれば、請求項２記載の光学素
子製造装置において、上金型と基板との間の静電容量を
モニタし、このモニタされた静電容量に基づいて上金型
と基板との間のギャップを制御するギャップ制御手段を
備えた。

【００１６】請求項７によれば、請求項２記載の光学素
子製造装置において、上金型は、複数の穴が形成される
とともに基板を切断するための突起が形成された第１の
上金型と、この第１の上金型に形成された複数の穴内に
それぞれ移動自在に設けられ光学素子の型が形成された
複数の第２の上金型との二重構造に形成された。

【００１７】請求項８によれば、下金型と上金型との間
に光硬化樹脂を挟んでこれら下金型と上金型との間に電
磁力により押し付け力を与えて光硬化樹脂に対して上金
型に形成された型を転写して成形された光学素子の特性
を評価する光学素子評価装置において、光を放射する光
源と、この光源から放射された光を光学素子への光と参
照光とに分け、かつ光学素子からの測定光と参照光とを
干渉させるビームスプリッタと、このビームスプリッタ
により得られた干渉光を検出する検出素子と、この検出
素子により検出される干渉光の縞模様に基づいて光学素
子の特性を評価する評価手段と、を備えた光学素子評価
装置である。

【００１８】請求項９によれば、請求項８記載の光学素
子評価装置において、光源は、レーザダイオードのアレ
イから成る。請求項１０によれば、請求項８記載の光学
素子評価装置において、レーザダイオードのアレイから
出射された光を複数の光学素子にそれぞれ導くレンズア
レイを備えた。

【００１９】請求項１１によれば、基板上に載せられた
光硬化樹脂に光を照射することにより光硬化樹脂を硬化
させて光学素子を製造する光学素子製造方法において、
光学素子の型が形成された打ち抜き用金型を光硬化樹脂
に対して押し付けて光学素子の型を光硬化樹脂に転写す
る第１の工程と、この第１の工程の直後に打ち抜き用金
型を用いて基板を打ち抜く第２の工程と、を有する光学
素子製造方法である。

【００２０】請求項１２によれば、基板上に載せられた
光硬化樹脂に光を照射することにより光硬化樹脂を硬化
させて光学素子を製造する光学素子製造装置において、
光学素子の型が形成された打ち抜き用金型と、この打ち
抜き用金型を光硬化樹脂に対して第１の押し付け力で押
し付けて光学素子の型を光硬化樹脂に転写し、この直後
に打ち抜き用金型を用いて基板を打ち抜く打ち抜き手段
と、を備えた光学素子製造装置である。請求項１３によ
れば、請求項１２記載の光学素子製造装置において、基
板には、光硬化樹脂の樹脂溜め用の溝が形成された。

【００２１】

【発明の実施の形態】(1) 以下、本発明の第１の実施の
形態について図面を参照して説明する。図１は光学素子
製造装置の構成図である。下金具１０には、吸気管１１
が形成され、この吸気管１１に吸気装置１２が連結され
ている。又、この下金具１０には、吸気管１１を通して
光ファイバ１３が配置されている。この光ファイバ１３
は、一端側の光出射口を吸気口１４に配置するとともに
他端側をＵＶ光源１５に接続されている。

【００２２】この下金具１０上には、光硬化樹脂７がポ
ッティングされたガラス基板６が保持されている。この
ガラス基板６には、打ち抜きにより個々の光学素子２に
分割するためのスリット１６が形成されている。

【００２３】一方、上金型１７は、第１の上金具１８と
第２の上金具１９との二重構造となっている。このうち
第１の上金具１８は、筒状に形成され、その内部にはス
プリング等の弾性体２０を介して第２の上金具１９が移
動自在に内挿されている。又、第１の上金具１８の下端
部分には、ガラス基板６を打ち抜くための突起２１が形
成されている。第２の上金具１９の下面には、光学素子
２を光硬化樹脂７に転写するための型のコア面２２が形
成されている。上記弾性体２０は、上金型１７の全体が
ガラス基板６に対して押し付けられたとき、第２の上金
具１９のコア面２２の型を転写するに必要な第１の押し
付け力を与えるバネ定数のものが用いられている。な
お、上金型１７は、軸２３に取り付けられ、上下方向
（矢印イ方向）に移動自在になっている。

【００２４】上記下金具１０と上記上金具１７とには、
それぞれ電磁石２４、２５が取り付けられている。これ
ら電磁石２４、２５は、下金型１０と上金型１７との間
に電磁力を発生させて光硬化樹脂７を間に挟んで下金型
１０と第２の上金型１９との間に弾性体２０の付勢力と
合わせて光学素子２を転写するに必要な第１の押し付け
力を与え、かつ下金型１０と第１の上金型１８との間に
ガラス基板６を切断するに必要な第１の押し付け力より
も強い第２の押し付け力を与える機能を有するものであ
る。これら電磁石２４、２５は、それぞれパワーアンプ
２６に接続され、このパワーアンプ２６から供給される
コイル電流により電磁力を発生するものとなっている。

【００２５】コントローラ２７は、吸気装置１２、ＵＶ
光源１５、各電磁石２４、２５の動作を統括制御して光
学素子２を製造する機能を有するもので、特に各電磁石
２４、２５にコイル電流を供給するための制御信号すな
わちコイル電流を発生してパワーアンプ２６に供給し、
かつ磁気軸受けで用いられるセルフセンシング機能すな
わちモニタ信号系２８を通して各電磁石２４、２５に流
れるコイル電流を観測し、このコイル電流の大きさに基
づいて下金型１０と上金型１７とのギャップ（第２の上
金型１９とガラス基板６とのギャップとしても同様）ｄ
を検出するギャップ検出手段２９の機能を有している。

【００２６】次に上記の如く構成された装置を用いての
光学素子２の製造方法について図２に示す製造工程図を
参照して説明する。なお、図２(a) には図１と同一部分
に同一符号を付すが、同図(b) 〜同図(c) には省略す
る。

【００２７】先ず、図２(a) に示す初期状態において下
金型１０上にガラス基板６が載置され、吸気装置１２に
よる吸気動作によりガラス基板６は下金型１０上に保持
される。そして、ガラス基板６上に光硬化樹脂７がポッ
ティングされる。

【００２８】次に、コントローラ２７は、下金型１０と
第２の上金型１９との間に弾性体２０の付勢力と合わせ
て光学素子２を転写するに必要な第１の押し付け力を与
えるためのコイル電流を発生する。このコイル電流は、
パワーアンプ２６で増幅されて各電磁石２４、２５に供
給される。

【００２９】これら電磁石２４、２５は、図２(b) に示
すように下金型１０と上金型１７との間に電磁力を発生
させ、光硬化樹脂７を間に挟んで下金型１０と第２の上
金型１９との間に弾性体２０の付勢力と合わせて光学素
子２を転写するに必要な第１の押し付け力（１段押し）
を与える。

【００３０】これと共にコントローラ２７は、ＵＶ光源
１５に対して光照射の指令を発することにより、ＵＶ光
源１５はＵＶ光を出力する。このＵＶ光は、光ファイバ
１３内を伝播してその光出射口からＵＶ光を放射し、ガ
ラス基板６を通して光硬化樹脂７に照射する。このＵＶ
光の照射により光硬化樹脂７は硬化して第２の上金型１
９のコア面２２に形成された光学素子２の型が光硬化樹
脂７に転写される。

【００３１】このように下金型１０と第２の上金型１９
とを第１の押し付け力で押し付けて光学素子２の型を光
硬化樹脂７に転写するとき、コントローラ２７のギャッ
プ検出手段２９は、モニタ信号系２８を通して各電磁石
２４、２５に流れるコイル電流を観測し、このコイル電
流の大きさに基づいて下金型１０と上金型１７とのギャ
ップｄを検出する。従って、これら下金型１０と上金型
１７とのギャップｄとコイル電流値との間には、図３に
示すような関係があることから、これら下金型１０と上
金型１７とのギャップｄをコントローラ２７で発生する
コイル電流値を制御することで精度高く管理できる。

【００３２】次に、光硬化樹脂７が硬化してＵＶ光の照
射が終了すると、コントローラ２７は、下金型１０と第
１の上金型１８との間にガラス基板６を切断するに必要
な第２の押し付け力を与えるに必要なコイル電流を発生
する。このコイル電流は、パワーアンプ２６で増幅され
て各電磁石２４、２５に供給される。これら電磁石２
４、２５は、図２(c) に示すように下金型１０と上金型
１７との間に電磁力を発生させ、下金型１０と第１の上
金型１８との間にガラス基板６を切断するに必要な第１
の押し付け力よりも強い第２の押し付け力（２段押し）
を与える。これにより、ガラス基板６は、スリット１６
に対応する部分に第１の上金型１８の突起２１が押し付
けられて切断され、各素子ごとに分割される。このよう
に第２の押し付け力で第１の上金型１８がガラス基板６
に押し付けられたとき、弾性体２０は、第２の上金具１
９のコア面２２の型を転写するに必要な第１の押し付け
力を与えるバネ定数のものが用いられていので、第２の
上金型１９は上方に逃げ、光硬化樹脂７に対して余計な
押し付け力が加わらないようになっている。

【００３３】次に、コントローラ２７は、下金型１０と
上金型１７とを離型するためのコイル電流を発生する。
これにより、図２(d) に示すように各電磁石２４、２５
に反発する力が発生し、下金型１０と上金型１７とは離
型する。この場合、コントローラ２７は各電磁石２４、
２５に作用する力を切り換える適正な速度パラメータを
用いることにより良好な離型が可能となる。

【００３４】このように上記第１の実施の形態において
は、光硬化樹脂７がポッティングされたガラス基板６を
下金型１０と上金型１７とに間に挟み、これら下金型１
０と上金型１７との間に各電磁石２４、２５により第１
及び第２の押し付け力を２段階でそれぞれ発生させ、先
ず第１の押し付け力により光学素子２を光硬化樹脂７に
転写し、次に第２の押し付け力によりガラス基板６を切
断するようにしたので、上金型１７を押し付けたときの
光硬化樹脂７の厚み制御、離型、光学素子２の切り出し
を連続した動作で効率的にできる。すなわち第１の押し
付け力により光学素子２を光硬化樹脂７に転写し、次に
第２の押し付け力によりガラス基板６を切断するので、
光学素子２の成形とガラス基板６の切断とを別段取りで
行う必要がなく、従来と比べて工数を低減できる。又、
各電磁石２４、２５の電磁力により離型を行うので、多
段押しや送り機構に比べて高速な離型の速度制御など任
意の成形プロセス制御が可能になり、高効率を実現する
最適な離型条件を選定できる。又、各電磁石２４、２５
に流れるコイル電流を観測し、このコイル電流の大きさ
に基づいて下金型１０と上金型１７とのギャップｄを検
出するので、光硬化樹脂７の厚み制御を精度高く管理で
き、光学素子２の出来上がり精度を高くできる。例え
ば、下金型１０と上金型１７とのギャップｄの検出は、
コイル電流からミクロンオーダで推定できるようにな
り、高価なセンサを用いずに装置の低コスト化が図れ
る。これにより、光学素子２の出来上がり精度が向上す
るばかりでなく、光学素子２の厚さのばらつきを抑える
ことができる。又、上金型１７の軸２３の昇降を機械的
に制御する方法に比べて、多数個配列して実施する場合
に、各金型で独立して制御することが簡素な構成で実現
可能となる。 (2) 以下、本発明の第２の実施の形態について図面を参
照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を
付してその詳しい説明は省略する。

【００３５】図４は光学素子製造装置の構成図であり、
図５は下金型３０及び上金型３１の具体的な構成図であ
る。下金型３０には、吸気管３２が形成され、この吸気
管３２に吸気装置１２が連結されている。又、この下金
具３０には、吸気管３２を通して複数の光ファイバ１３
が各吸気口３３ａ、３３ｂ、３３ｃにそれぞれ配置され
ている。この下金具３０上には、光硬化樹脂７が複数箇
所ポッティングされたガラス基板６が保持されている。
このガラス基板６には、打ち抜きにより個々の光学素子
２に分割するための複数のスリット１６が形成されてい
る。

【００３６】一方、上金型３１は、第１の上金具３４と
第２の上金具３５との二重構造となっている。このうち
第１の上金具３４は、複数の穴３６が形成され、これら
穴３６内部にスプリング等の弾性体２０を介して第２の
上金具３５が移動自在に内挿されている。又、第１の上
金具３４の下端部分には、ガラス基板６を打ち抜くため
の複数の突起２１が形成されている。第２の上金具１９
の下面には、光学素子２を光硬化樹脂７に転写するため
の型のコア面３７が形成されている。なお、上金型３１
は、継ぎ手３８を介して軸２３に取り付けられている。

【００３７】これら下金具３０と上金具３１とには、そ
れぞれ電磁石２４、２５が取り付けられている。これら
電磁石２４、２５は、下金型３０と上金型３１との間に
電磁力を発生させて光硬化樹脂７を間に挟んで下金型３
０と第２の上金型３１との間に弾性体２０の付勢力と合
わせて光学素子２を転写するに必要な第１の押し付け力
を与え、かつ下金型３０と第１の上金型３４との間にガ
ラス基板６を切断するに必要な第１の押し付け力よりも
強い第２の押し付け力を与える機能を有するものであ
る。

【００３８】次に上記の如く構成された装置を用いての
光学素子２の製造方法について説明する。先ず、初期状
態において下金型３０上にガラス基板６が載置され、吸
気装置１２による吸気動作によりガラス基板６は下金型
３０上に保持される。そして、ガラス基板６上の複数箇
所にそれぞれ光硬化樹脂７がポッティングされる。

【００３９】次に、コントローラ２７は、下金型３０と
第２の上金型３１との間に各弾性体２０の付勢力と合わ
せて光学素子２を転写するに必要な第１の押し付け力を
与えるためのコイル電流を発生する。このコイル電流
は、パワーアンプ２６で増幅されて各電磁石２４、２５
に供給される。これら電磁石２４、２５は、下金型３０
と上金型３１との間に電磁力を発生させ、それぞれの光
硬化樹脂７を間に挟んで下金型３０と第２の上金型３１
との間に各弾性体２０の付勢力と合わせて光学素子２を
転写するに必要な第１の押し付け力を与える。

【００４０】これと共にコントローラ２７は、ＵＶ光源
１５に対して光照射の指令を発することにより、ＵＶ光
源１５はＵＶ光を出力する。このＵＶ光は、各光ファイ
バ１３内を伝播して各光出射口からＵＶ光を放射し、ガ
ラス基板６を通して各光硬化樹脂７にそれぞれ照射す
る。このＵＶ光の照射により各光硬化樹脂７はそれぞれ
硬化して各第２の上金型３５のコア面２２に形成された
光学素子２の型が各光硬化樹脂７に転写される。

【００４１】このように下金型３０と第２の上金型３１
とを第１の押し付け力で押し付けて光学素子２の型を光
硬化樹脂７に転写するとき、コントローラ２７のギャッ
プ検出手段２９は、上記同様にモニタ信号系２８を通し
て各電磁石２４、２５に流れるコイル電流を観測し、こ
のコイル電流の大きさに基づいて下金型３０と上金型３
１とのギャップｄを検出する。従って、これら下金型３
０と上金型３１とのギャップｄとコイル電流値との間に
は、上記図３に示すような関係があることから、これら
下金型３０と上金型３１とのギャップｄをコントローラ
２７で発生するコイル電流値を制御することで精度高く
管理できる。

【００４２】次に、各光硬化樹脂７が硬化してＵＶ光の
照射が終了すると、コントローラ２７は、下金型３０と
第１の上金型３４との間にガラス基板６を切断するに必
要な第２の押し付け力を与えるに必要なコイル電流を発
生する。このコイル電流は、パワーアンプ２６で増幅さ
れて各電磁石２４、２５に供給される。これら電磁石２
４、２５は、下金型３０と上金型３１との間に電磁力を
発生させ、下金型３０と第１の上金型３４との間にガラ
ス基板６を切断するに必要な第１の押し付け力よりも強
い第２の押し付け力を与える。これにより、ガラス基板
６は、各スリット１６に対応する部分に第１の上金型３
４の突起２１が押し付けられて切断され、各素子ごとに
分割される。このように第２の押し付け力で第１の上金
型３４がガラス基板６に押し付けられたとき、各弾性体
２０は、それぞれ各第２の上金具３５のコア面２２の型
を転写するに必要な第１の押し付け力を与えるバネ定数
のものが用いられていので、各第２の上金型３５は上方
に逃げ、各光硬化樹脂７に対して余計な押し付け力が加
わらないようになっている。

【００４３】次に、コントローラ２７は、下金型３０と
上金型３１とを離型するためのコイル電流を発生し、各
電磁石２４、２５に反発する力を発生させて下金型３０
と上金型３１とを離型する。

【００４４】このように上記第２の実施の形態によれ
ば、上記第１の実施の形態と同様に、上金型３１を押し
付けたときの光硬化樹脂７の厚み制御、離型、光学素子
２の切り出しを連続した動作で効率的にできる。又、各
電磁石２４、２５に流れるコイル電流を観測し、このコ
イル電流の大きさに基づいて下金型３０と上金型３１と
のギャップｄを検出するので、光硬化樹脂７の厚み制御
を精度高く管理でき、光学素子２の出来上がり精度を高
くできる。さらに、高精度に厚み制御された複数の光学
素子２０を連続した動作で効率的に量産できる。又、上
金型の軸の昇降を機械的に制御する方法に比べて、多数
個配列して実施する場合に、各金型で独立して制御する
ことが簡素な構成で実現可能となる。

【００４５】なお、第１及び第２の実施の形態では、下
金型３０と上金型３１とのギャップｄの検出に各電磁石
２４、２５に流れるコイル電流を観測しているが、これ
に代わり図６に示すように第２の上金型３５とガラス基
板６との間の静電容量をモニタ装置３９によりモニタ
し、このモニタされた静電容量に基づいて第２の上金型
３５とガラス基板６との間のギャップｄを制御するギャ
ップ制御手段４０をコントローラ２７に備えてもよい。
しかるに、このギャップ制御手段４０は、モニタ装置３
９によりモニタされた静電容量に基づいて第２の上金型
３５とガラス基板６との間のギャップｄを制御するため
のコイル電流を発生する。なお、静電容量のモニタ装置
３９としては、例えばＱメータやＬＣＲメータを第２の
上金型３５とガラス基板６との間に接続するものとな
る。これにより、高価なセンサを用いずに装置の低コス
ト化が図れ、光学素子２の出来上がり精度が向上するば
かりでなく、光学素子２の厚さのばらつきを抑えること
ができる。 (3) 以下、本発明の第３の実施の形態について図面を参
照して説明する。

【００４６】図７は光学素子評価装置の構成図である。
この評価装置は、上記第１及び第２の実施の形態の各製
造装置により製造された光学素子２特性を評価するもの
である。

【００４７】レーザ光を放射する光源として例えば複数
の半導体レーザ（レーザダイオード）を面状に配列した
面発光レーザ４１が設けられている。この面発光レーザ
４１から放射されるレーザ光路上には、レンズアレイ４
２を介してビームスプリッタ４３が配置されている。こ
のうちレンズアレイ４２は、ガラス基板６上に形成され
た複数の光学素子２に対応した複数のレンズから構成さ
れている。

【００４８】又、ビームスプリッタ４３の一方の分岐光
路上には基準ミラー４４が配置され、かつ他方の分岐光
路上には複数の光学素子２が形成されたガラス基板６を
介して基準ミラー４５が配置されている。

【００４９】ビームスプリッタ４３は、レンズアレイ４
２を通過してきたレーザ光を２方向に分岐し、その一方
を参照光として基準ミラー４４に送り、他方をガラス基
板６上の各光学素子２に送るものとなっている。又、ビ
ームスプリッタ４３は、基準ミラー４４で反射してきた
参照光と、ガラス基板６上の各光学素子２を透過して基
準ミラー４５で反射してきた物体光とを干渉光させる作
用を持っている。この場合、各光学素子２ごとにそれぞ
れ干渉光が得られる。

【００５０】さらに、ビームスプリッタ４３で得られる
干渉光の光路上には、外乱光を除くためのマスク４６を
介してＣＣＤ等の検出器４７が配置されている。このう
ちマスク４６は、各光学素子２ごとに得られる各干渉光
を通過させるための各開口部が形成され、検出器４７も
各光学素子２ごとに得られる各干渉光を受光する複数の
受光素子から構成されている。

【００５１】評価装置４８は、検出器４８により検出さ
れる各干渉光の縞模様に基づいて光学素子２の特性を評
価する機能を有している。次に上記の如く構成された評
価装置の作用について説明する。

【００５２】面発光レーザ４１からレーザ光が放射され
ると、このレーザ光は、レンズアレイ４２を介してビー
ムスプリッタ４３に入射する。このビームスプリッタ４
３は、レンズアレイ４２を通過してきたレーザ光を２方
向に分岐し、その一方を参照光として基準ミラー４４に
送るとともに他方をガラス基板６上の各光学素子２に送
る。このうち参照光は、基準ミラー４４で反射して再び
ビームスプリッタ４３に入射し、これと共にガラス基板
６上の各光学素子２を透過したレーザ光は、基準ミラー
４５で反射し、逆の光路を通って再びビームスプリッタ
４３に入射する。そして、ビームスプリッタ４３は、基
準ミラー４４で反射してきた参照光と、ガラス基板６上
の各光学素子２を透過して基準ミラー４５で反射してき
た物体光とを各光学素子２ごとにそれぞれ干渉光させ
る。

【００５３】このように各光学素子２ごとに得られた各
干渉光は、マスク４６を通過して検出器４７に入射す
る。図８は検出器４７の各光学素子２ごとに入射する各
干渉光を示している。この検出器４７は、各受光素子に
より各光学素子２ごとに得られた各干渉光の縞模様を検
出して評価装置４８に送る。

【００５４】この評価装置４８は、検出器４８により検
出される各干渉光の縞模様に基づいて光学素子２の特性
を評価する。例えば、評価装置４８は、図９(a) に示す
ように干渉縞の模様が直線状に現れていれば所定の特性
を有する精度の高い光学素子２である評価する。ところ
が、図９(b) に示すように干渉縞の模様の間隔が不均一
であれば、評価装置４８は、所定の特性でなく精度の低
い光学素子２である評価する。例えば不合格品にはイン
クで印を付けておき、個々の光学素子に分解の後に処分
する。

【００５５】このように上記第３の実施の形態において
は、面発光レーザ４１から放射されたレーザ光を分岐し
てその一方を参照光として基準ミラー４４に送るととも
に他方をガラス基板６上の各光学素子２に送り、これら
参照光と光学素子２を透過した測定光とを干渉させてそ
の縞模様に基づいて光学素子２の特性を評価するように
したので、製造された多数の光学素子２に対する特性の
評価例えば精度高く厚み制御が一括して効率よくでき
る。 (4) 以下、本発明の第４の実施の形態について図面を参
照して説明する。

【００５６】図１０は光学素子製造装置の構成図であ
る。ダイ５０には、打ち抜き用の案内孔５１が形成され
ている。この案内孔５１内には、保持受け台５２が昇降
自在に設けられている。この保持受け台５２には、光フ
ァイバ５３が配設されるとともに吸気管５４が形成され
ている。図１１は保持受け台５２の上端面部５５の構成
図であり、同図(a) は上方から見た図、同図(b) は断面
図である。保持受け台５２の上端面部５５には、光ファ
イバ５３の光出射口５３ａが配置されるとともに吸気管
５４に連通する４つの吸引ノズル５６が形成されてい
る。これら光ファイバ５３の光出射口５３ａ及び吸引ノ
ズル５６は、上端面部５５と同一平面上に配置されてい
る。

【００５７】図１２は別の保持受け台５２の上端面部５
５の例を示す構成図であり、同図(a) は上方から見た
図、同図(b) は断面図である。保持受け台５２の上端面
部５５には、光ファイバ５３の光出射口５３ａが配置さ
れるとともに吸気管５４に連通する４つの吸引ノズル５
６が形成されている。このうち光ファイバ５３の光出射
口５３ａは、上端面部５５に形成された凹部５７内に配
置されている。

【００５８】この保持受け台５２には、昇降装置５８が
設けられ、この昇降装置５８の動作により保持受け台５
２が上下方向（矢印ロ方向）に昇降するものなってい
る。又、保持受け台５２に配設された光ファイバ５３は
ＵＶ光源１５に接続され、かつ保持受け台５２に形成さ
れた吸気管５４は吸気装置１２に連結されている。

【００５９】上記ダイ５０上には、光硬化樹脂７がポッ
ティングされるガラス基板６が載置されている。このガ
ラス基板６には、余分な光硬化樹脂７が隣接する素子領
域に流出するのを防止するための樹脂溜め用の溝５９が
形成されている。この樹脂溜め用の溝５９の深さは、ガ
ラス基板６のハンドリングにおいてガラス基板６が歪ま
ない範囲でできるだけ深く設定され、打ち抜きを容易に
する深さである。

【００６０】一方、ダイ５０の上方には、ガイド６０と
一体的に打ち抜き用金型としてのパンチ６１が設けられ
ている。このパンチ６１の下面には、光学素子２の型６
２が形成されている。このパンチ６１は、ガイド６０に
より案内されて上下方向に移動自在に設けられている。
又、ガイド６０の下面には、ガラス基板６の樹脂溜め用
の溝５９に嵌まる突起部６３が形成されている。

【００６１】これらガイド６０とパンチ６１とには、押
付け装置６４が設けられている。この押付け装置６４
は、ガイド６０とパンチ６１とを一体的に昇降し、かつ
パンチ６１を光硬化樹脂７対して第１の押し付け力で押
し付けて光学素子２の型を硬化樹脂７に転写し、この直
後にパンチ６１を用いてガラス基板６を打ち抜く打ち抜
き手段の機能を有している。

【００６２】コントローラ６５は、吸気装置１２、ＵＶ
光源１５、昇降装置５８及び押付け装置６４の動作を統
括制御し、光学素子２型が形成されたパンチ６１を光硬
化樹脂７に対して押し付けて光学素子２型を光硬化樹脂
７に転写し、この直後にパンチ６１を用いてガラス基板
６を打ち抜くいて光学素子２を製造する機能を有してい
る。

【００６３】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて図１４に示す製造工程図を参照して説明する。先
ず、初期状態において図１４(a) に示すようにダイ５０
上にガラス基板６が載置され、吸気装置１２による吸気
動作によりガラス基板６はダイ５０上に保持される。そ
して、ガラス基板６上に光硬化樹脂７がポッティングさ
れる。

【００６４】次に、コントローラ６５は、押付け装置６
４に対してパンチ６１を光硬化樹脂７に対して押し付け
て光学素子２型を光硬化樹脂７に転写するための指令を
発する。この押付け装置６４は、図１４(b) に示すよう
にパンチ６１を下降させ、光硬化樹脂７に対してパンチ
６１に形成された光学素子２の型を光硬化樹脂７に転写
するに必要な押し付け力で押し付ける。このとき、パン
チ６１の光硬化樹脂７に対する押し付けによりはみ出た
光硬化樹脂７は樹脂溜め用の溝５９に溜まり、隣接する
素子領域に流れ込むことは防止される。

【００６５】これと共にコントローラ６５は、ＵＶ光源
１５に対して光照射の指令を発することにより、ＵＶ光
源１５はＵＶ光を出力する。このＵＶ光は、光ファイバ
５３内を伝播してその光出射口からＵＶ光を放射し、ガ
ラス基板６を通して光硬化樹脂７に照射する。このＵＶ
光の照射により光硬化樹脂７は硬化してダイ５０に形成
された光学素子２の型が光硬化樹脂７に転写される。

【００６６】次に、コントローラ６５は、押付け装置６
４に対してガラス基板６の拘束の指令を発する。この押
付け装置６４は、ガラス基板６の拘束の指令を受ける
と、図１４(c) に示すようにガイド６０をその突起部６
３がガラス基板６の樹脂溜め用の溝５９に嵌まるまで下
降し、ガラス基板６をダイ６０との間で挟み込んで拘束
する。

【００６７】この直後、コントローラ６５は、押付け装
置６４に対してガラス基板６の打ち抜きの指令を発す
る。この押付け装置６４は、ガラス基板６の打ち抜きの
指令を受けると、図１４(d) に示すようにパンチ６１を
ガラス基板６を打ち抜くに必要な力で下降させ、ガラス
基板６を打ち抜く。このときガラス基板６は、樹脂溜め
用の溝５９の部分で分割される。なお、保持受け台５２
も昇降装置５８の動作によりパンチ６１の打ち抜きとと
もに下降する。

【００６８】この後、コントローラ６５は、押付け装置
６４に対して初期状態に戻す指令を発する。この押付け
装置６４は、初期状態に戻す指令を受けると、図１４
(e) に示すようにガイド６０とパンチ６１とを一体的に
上昇して初期状態に戻し、ガラス基板６を移動して次の
素子の加工に移る。

【００６９】このように上記第４の実施の形態において
は、光学素子２の型が形成されたパンチ６１を光硬化樹
脂７に対して押し付けて光学素子２の型を光硬化樹脂７
に転写し、この直後にパンチ６１を用いてガラス基板６
を打ち抜くようにしたので、光硬化樹脂７の極微量のポ
ッティング量制御が不要となり、又２Ｐ法による光学素
子２の形成の直後のパンチ６１を用いてガラス基板６を
打ち抜きにより切り屑の発生及びその洗浄を無くすこと
ができる。さらに、ガラス基板６上に多数の光学素子２
を形成することが可能であり、光学素子２の量産に有利
である。又、光硬化樹脂７のポッティングからガラス基
板６の打ち抜きまでの工程を１台の金型（ダイ５０、ガ
イド６０、パンチ６１など）により連続して行うので、
これからも光学素子２の量産に有利となる。

【００７０】なお、本発明は、上記第１乃至第４の実施
の形態に限定されるものでなく次のとおり変形してもよ
い。例えば、製造する光学素子２は、光ディスク装置に
適用される回折格子に限ることはなく、各種の光学素子
の製造に適用できる。

【００７１】又、上記第４の実施の形態では、多数のパ
ンチ６１をガイド６０に設け、ガラス基板６上に多数の
光学素子を同時に成形、金型の離型、打ち抜きするよう
に金型に構成してもよい。この場合、樹脂溜め用の溝５
９を加工した後のガラス基板６の表面に光硬化樹脂７を
ポッティングするか、又はスピンコータを用いて光硬化
樹脂７をガラス基板６の表面に均一の厚さに塗布し、こ
の後にＵＶ光の照射、金型の離型、ガラス基板６の打ち
抜きまでの工程を多数の光学素子に対して同時に極めて
短時間で行うことができる。

【００７２】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、光
硬化樹脂の厚みのばらつきを少なくして効率良く光学素
子を製造できる光学素子製造方法及びその装置を提供で
きる。又、本発明によれば、製造された光学素子に対す
る特性の評価が効率よくできる光学素子評価装置を提供
できる。

【００７３】又、本発明によれば、光硬化樹脂の極微量
のポッティング量制御を不要とし、かつ切断工程及び洗
浄工程を無くして１つの金型で連続して光学素子の製造
ができる光学素子製造方法及びその装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である光学素子製造
装置を示す構成図。

【図２】同装置を用いての製造工程図。

【図３】下金型と上金型とのギャップに対するコイル電
流の関係を示す図。

【図４】本発明の第２の実施の形態である光学素子製造
装置の構成図。

【図５】同装置における下金型及び上金型の具体的な構
成図。

【図６】静電容量を利用した下金型と上金型とのギャッ
プ検出のモニタ装置を示す構成図。

【図７】本発明の第３の実施の形態である光学素子評価
装置の構成図。

【図８】同装置における検出器の各光学素子ごとに入射
する各干渉光を示す図。

【図９】同装置での干渉光の縞模様に基づく光学素子の
特性評価の作用を示す図。

【図１０】本発明の第４の実施の形態である光学素子製
造装置の構成図。

【図１１】同装置における保持受け台の上端面部の構成
図。

【図１２】同装置における保持受け台の上端面部の他の
例を示す構成図。

【図１３】ガラス基板６に形成された樹脂溜め用の溝を
示す図。

【図１４】同装置を用いての製造工程図。

【図１５】光ディスク装置の概略構成図。

【図１６】従来における２Ｐ法による光学素子の製造方
法を示す図。

【符号の説明】

２：光学素子、 ６：ガラス基板、 ７：光硬化樹脂、 １０，３０：下金具、 １３：光ファイバ、 １５：ＵＶ光源、 １７，３１：上金型、 １８，３４：第１の上金具、 １９，３５：第２の上金具、 ２０：弾性体、 ２１：突起、 ２４，２５：電磁石、 ２６：パワーアンプ、 ２７：コントローラ、 ２８：モニタ信号系、 ２９：ギャップ検出手段、 ３９：モニタ装置、 ４０：ギャップ制御手段、 ４１：面発光レーザ、 ４２：レンズアレイ、 ４３：ビームスプリッタ、 ４４，４５：基準ミラー、 ４６：マスク、 ４７：検出器、 ４８：評価装置、 ５０：ダイ、 ５１：打ち抜き用の案内孔、 ５２：保持受け台、 ５３：光ファイバ、 ５４：吸気管、 ５５：上端面部、 ５６：吸引ノズル、 ５８：昇降装置、 ５９：樹脂溜め用の溝、 ６０：ガイド、 ６１：パンチ、 ６４：押付け装置、 ６５：コントローラ。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光硬化樹脂が載置された基板を光学素子
   の型が形成された上金型と下金型とに間に挟み、前記上
   金型と前記下金型とを押し付けて前記光学素子の型を前
   記光硬化樹脂に転写する光学素子製造方法において、 前記上金型と前記下金型との間に電磁石により第１及び
   第２の押し付け力を発生させ、先ず前記第１の押し付け
   力により前記光学素子を前記光硬化樹脂に転写し、次に
   第２の押し付け力により前記基板を切断することを特徴
   とする光学素子製造方法。
2. 【請求項２】 光硬化樹脂に光を照射することにより前
   記光硬化樹脂を硬化させて光学素子を製造する光学素子
   製造装置において、 前記光硬化樹脂が載置された基板を保持する下金型と、 前記光硬化樹脂に転写する前記光学素子の型が形成され
   た上金型と、 これら下金型と上金型との間に電磁力を発生させて前記
   下金型と前記上金型との間に押し付け力を与え、前記光
   硬化樹脂に前記上金型に形成された前記光学素子の型を
   転写する電磁石と、を具備したことを特徴とする光学素
   子製造装置。
3. 【請求項３】 前記上金型は、前記基板を切断するため
   の第１の上金型及び前記光学素子の型が形成された第２
   の上金型との二重構造に形成され、かつ前記電磁石は、
   前記下金型と前記上金型との間に電磁力を発生させて前
   記光硬化樹脂を間に挟んで前記下金型と前記第２の上金
   型との間に前記光学素子を転写するに必要な第１の押し
   付け力を与え、かつ前記下金型と前記第１の上金型との
   間に前記基板を切断するに必要な第２の押し付け力を与
   える機能を有することを特徴とする請求項２記載の光学
   素子製造装置。
4. 【請求項４】 前記下金型と前記第１の上金型との間に
   前記第２の押し付け力を与えたとき、前記第１の上金型
   は前記光硬化樹脂に対して前記第１の押し付け力よりも
   大きな押し付け力を与えない弾性体を備えたことを特徴
   とする請求項３記載の光学素子製造装置。
5. 【請求項５】 前記電磁石に流れる電流を観測し、この
   電流の大きさに基づいて前記下金型と前記上金型とのギ
   ャップを検出するギャップ検出手段を備えたことを特徴
   とする請求項２記載の光学素子製造装置。
6. 【請求項６】 前記上金型と前記基板との間の静電容量
   をモニタし、このモニタされた静電容量に基づいて前記
   上金型と前記基板との間のギャップを制御するギャップ
   制御手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の光学
   素子製造装置。
7. 【請求項７】 前記上金型は、複数の穴が形成されると
   ともに前記基板を切断するための突起が形成された第１
   の上金型と、この第１の上金型に形成された前記複数の
   穴内にそれぞれ移動自在に設けられ前記光学素子の型が
   形成された複数の第２の上金型との二重構造に形成され
   たことを特徴とする請求項２記載の光学素子製造装置。
8. 【請求項８】 光学素子の特性を評価する光学素子評価
   装置において、 光を放射する光源と、 この光源から放射された光を前記光学素子への光と参照
   光とに分け、かつ前記光学素子からの測定光と前記参照
   光とを干渉させるビームスプリッタと、 このビームスプリッタにより得られた干渉光を検出する
   検出素子と、 この検出素子により検出される前記干渉光の縞模様に基
   づいて前記光学素子の特性を評価する評価手段と、を具
   備したことを特徴とする光学素子評価装置。
9. 【請求項９】 前記光源は、レーザダイオードのアレイ
   から成ることを特徴とする請求項８記載の光学素子評価
   装置。
10. 【請求項１０】 レーザダイオードのアレイから出射さ
    れた光を複数の前記光学素子にそれぞれ導くレンズアレ
    イを備えたことを特徴とする請求項８記載の光学素子評
    価装置。
11. 【請求項１１】 基板上に載せられた光硬化樹脂に光を
    照射することにより前記光硬化樹脂を硬化させて光学素
    子を製造する光学素子製造方法において、 前記光学素子の型が形成された打ち抜き用金型を前記光
    硬化樹脂に対して押し付けて前記光学素子の型を前記光
    硬化樹脂に転写する第１の工程と、 この第１の工程の直後に前記打ち抜き用金型を用いて前
    記基板を打ち抜く第２の工程と、を有することを特徴と
    する光学素子製造方法。
12. 【請求項１２】 基板上に載せられた光硬化樹脂に光を
    照射することにより前記光硬化樹脂を硬化させて光学素
    子を製造する光学素子製造装置において、 前記光学素子の型が形成された打ち抜き用金型と、 この打ち抜き用金型を前記光硬化樹脂に対して第１の押
    し付け力で押し付けて前記光学素子の型を前記光硬化樹
    脂に転写し、この直後に前記打ち抜き用金型を用いて前
    記基板を打ち抜く打ち抜き手段と、を具備したことを特
    徴とする光学素子製造装置。
13. 【請求項１３】 前記基板には、前記光硬化樹脂の樹脂
    溜め用の溝が形成されたことを特徴とする請求項１２記
    載の光学素子製造装置。