JPWO2010087077A1 - 光学部品の製造方法、光学部品製造装置及びウエハレンズの製造方法 - Google Patents

光学部品の製造方法、光学部品製造装置及びウエハレンズの製造方法 Download PDF

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Abstract

ガラス基板３の一方の面に光硬化性樹脂５Ａ製の凸レンズ部５を設けたウエハレンズ１の製造方法であって、凸レンズ部５の光学面形状に対応したネガ形状の成形面を複数有するサブマスター２０と、ガラス基板３の一方の面との間に光硬化性樹脂５Ａを滴下する第１ディスペンス工程と、光硬化性樹脂５Ａをサブマスター２０又はガラス基板３に対して押圧してインプリントする第１インプリント工程と、光硬化性樹脂５Ａに対して光照射する第１硬化工程と、第１硬化工程後にサブマスター２０をガラス基板３から離型しない状態で、光硬化性樹脂５Ａを加熱硬化する第２硬化工程と、を備える。

Description

本発明は、光学部品の製造方法、光学部品製造装置及びウエハレンズの製造方法に関する。
従来、光学レンズの製造分野においては、ガラス基板に対し硬化性樹脂からなるレンズ部を設けることで、耐熱性の高い光学レンズを得る技術が検討されている（例えば、特許文献１参照）。この技術を適用した光学レンズの製造方法の一例として、ガラス基板の表面に硬化性樹脂からなる光学部材を複数設けたいわゆる「ウエハレンズ」を形成し、その後にレンズ部ごとにガラス基板をカットする方法も提案されている。
エネルギーを与えることで樹脂が硬化するエネルギー性硬化樹脂として、例えば光硬化性樹脂を用いた場合のウエハレンズの製造方法を簡単に説明すると、真空チャック装置によりガラス基板を吸引・固定しておき、このガラス基板上に樹脂を滴下または吐出する（ディスペンス工程）。その後、ガラス基板を、上方に配置された成形型に向けて上昇させ、樹脂を成形型に押圧する（インプリント工程）。成形型はレンズ成形面を有した光透過性の型であり、スタンプホルダにより保持・固定されている。
その後、ガラス基板の高さ位置をそのまま保持しながら、キャビティに充填された樹脂に対し成形型の上方から光照射し、樹脂を光硬化させる（露光工程）。その後、ガラス基板を降下させながら樹脂を成形型から離型する（離型工程）。その結果、ガラス基板上に複数の光学素子部が形成されたウエハレンズを製造することができる。
なお、このような成形プロセスは、光学素子を成形する成形型を同様な成形プロセスで成形する際にも用いられる。
特許第３９２６３８０号公報
ところで、樹脂はエネルギー付与、例えば光照射により確実に硬化させる必要があるが、樹脂を確実に硬化させるためには光照射時間が長くかかる。そのため、単一の製造装置内における作業時間が長くなり、製造効率が悪いという問題があった。
またウエハレンズは微細な光学素子であり、基板の両面に光学素子を形成する場合や、複数のウエハレンズを積層する場合など、高解像力に対応して、高い光学特性を求められる傾向にある。
従って、ガラス基板上に複数の微細な光学素子を樹脂で同時にインプリント成形する場合でも、個々の光学素子の成形による形状バラツキや、基板の両面に形成される光学素子同士の光軸ずれや光軸傾きといった光学特性に悪影響を及ぼさないよう、精度の高い成形が求められる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、樹脂への光照射時間を短縮でき、しかも樹脂の硬化を確実に行うことができ、製造効率の向上を図ることができるウエハレンズやウエハレンズを成形する成形型等の光学部品の製造方法及び光学部品製造装置を提供することを第一の目的としている。
また本発明は、ガラス基板上に複数の微細な光学素子を同時にインプリント成形する場合でも、形状ばらつきやガラス基板に形成される光学素子同士の光軸ずれ等を抑制した、精度の高い成形方法を用いた製造方法を提供する事を第二の目的としている。
本発明の光学部品の製造方法は、
基板の一方の面に、エネルギー性硬化樹脂製の光学部材を設けた光学部品の製造方法であって、
前記光学部材の光学面形状に対応したネガ形状の成形面を複数有する成形型と、前記基板の一方の面との間に前記エネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記基板に対して押圧するインプリント工程と、
前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める第１硬化工程と、
前記成形型を前記基板から離型しない状態で、前記エネルギー性硬化樹脂にエネルギーを与えて更に硬化を進める第２硬化工程と、
を備えることを特徴とするものである。
また、本発明の光学部品の製造方法は、
前記第１硬化工程はエネルギーとして光を照射する露光工程であり、
前記第２硬化工程は加熱する加熱工程であることが好ましい。
また、本発明の光学部品の製造方法は、
減圧下で、前記ディスペンス工程、前記インプリント工程及び前記第１硬化工程を行うことが好ましい。
また、本発明の光学部品の製造方法は、
前記光学部品は複数の光学素子がウエハ状に配列されたウエハレンズであることが好ましい。
また、本発明の光学部品の製造方法は、
基板の両面にエネルギー性硬化樹脂製の光学部材を設けた光学部品の製造方法であって、
前記基板の一方の面に形成する前記光学部材の形状に対応したネガ形状の成形面を複数有する第１成形型と、前記基板の一方の面との間に前記エネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出する第１ディスペンス工程と、
前記第１ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記第１成形型又は前記基板に対して押圧する第１インプリント工程と、
前記第１インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める第１硬化工程と、
前記第１成形型を前記基板から離型しない状態で、前記第１成形型及び前記基板を反転し、
前記基板の他方の面に形成する前記光学部材の形状に対応したネガ形状の成形面を複数有する第２成形型と、前記基板の他方の面との間に前記エネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出する第２ディスペンス工程と、
前記第２ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記第２成形型又は前記基板に対して押圧する第２インプリント工程と、
前記第２インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める第２硬化工程と、
前記第１成形型及び前記第２成形型を前記基板から離型しない状態で、前記第１成形型と前記基板との間の前記第１硬化工程で硬化が進んだエネルギー性硬化樹脂及び前記第２成形型と前記基板との間の前記第２硬化工程で硬化が進んだエネルギー性硬化樹脂のいずれか少なくとも一方に対して、更にエネルギーを与えて硬化を進める第３硬化工程と、
を備えることを特徴とするものである。
また、本発明の光学部品の製造方法は、
前記第１硬化工程及び前記第２硬化工程は光を照射する露光工程であり、
前記第３硬化工程は加熱する加熱工程であることが好ましい。
また、本発明の光学部品の製造方法は、
減圧下で、前記第１ディスペンス工程、前記第１インプリント工程、前記第１硬化工程、前記第２ディスペンス工程、前記第２インプリント工程及び前記第２硬化工程を行うことが好ましい。
また、本発明の光学部品の製造方法は、
前記光学部品は複数の光学素子がウエハ上に配列されたウエハレンズであることが好ましい。
また、本発明の光学部品製造装置は、
基板の少なくとも一方の面にエネルギー性硬化樹脂製の光学部材を設けた光学部品を製造する光学部品製造装置であって、
前記基板が配置される基台と、
前記光学部材の形状に対応したネガ形状の成形面を複数有する成形型を、前記基板に対して対向配置して保持するホルダと、を備え、
前記成形型は前記ホルダに対して着脱自在であり、
前記成形型を前記ホルダに取り付け、前記基板の一方の面と前記成形型との間に前記エネルギー性硬化樹脂を充填し、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進めた後、前記成形型を前記基板から離型しない状態で、前記ホルダから前記成形型を取り外すことを特徴とするものである。
また、本発明の光学部品製造装置は、
前記光学部品は複数の光学素子がウエハ上に配列されたウエハレンズであることが好ましい。
また、本発明のウエハレンズの成形方法は、
支持部材で支持されたガラス基板の一面と成形型の複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板表面に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの成形方法であって、
前記ガラス基板と当接する前記支持部材の表面と成形型との平行度を調整する調整工程と、
前記支持部材の表面に前記ガラス基板を配置する工程と、
前記調整工程で調整された成形型の複数の光学転写面と、前記支持部材に支持されたガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするものである。
また、本発明のウエハレンズの成形方法は、
前記調整工程は、前記支持部材の表面と前記成形型を保持する成形型保持部材の一面との間に、各面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記支持部材の表面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記成形型保持部材部材の一面とをそれぞれ当接させる事により行う事が好ましい。
また、本発明のウエハレンズの成形方法は、
前記調整工程は、前記支持部材の表面と前記成形型の一面との間に、各面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記支持部材の表面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記成形型の一面とを当接させる事により行う事が好ましい。
また、本発明のウエハレンズの成形方法は、
静電チャック装置に支持されたガラス基板の一面と、成形型保持部材により保持された成形型の複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板の一面に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの成形方法であって、
前記ガラス基板が配置される静電チャック装置の表面と前記成形型保持部材の一面との間に、各表面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記静電チャック装置の表面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記成形型保持部材部材の一面とをそれぞれ当接させるスペーサ当接工程と、
前記スペーサ当接工程後、スペーサを前記静電チャック装置と前記成形型保持部材の間から取り出す取出工程と、
前記静電チャック装置の表面にガラス基板を配置する工程と、
前記成形型保持部材の一面に前記成形型を固定する工程と、
前記成形型の複数の光学転写面と、前記ガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするものである。
また、本発明のウエハレンズの成形方法は、
ガラス基板の一方の面を、成形面に複数の光学転写面が形成された第一の成形型で支持した状態で、当該ガラス基板の他方の面と第二の成形型の成形面に形成された複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板上に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの成形方法であって、
前記第一の成形型の成形面と前記第二の成形型の成形面との間に、各成形面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記第一の成形型の成形面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記第二の成形型の成形面とをそれぞれ当接させるスペーサ当接工程と、
前記スペーサ当接工程後、スペーサを前記第一及び第二の成形型間から取り出す取出工程と、
前記第一の成形型上にガラス基板を配置する工程と、
前記第二の成形型の複数の光学転写面と、前記第一の成形型上に配置されたガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするものである。
また、本発明のウエハレンズの成形方法は、
前記スペーサ当接工程の前に、前記第一の成形型の複数の光学転写面と、前記ガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンスした後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリントする工程を更に有する事が好ましい。
また、本発明のウエハレンズの成形方法は、
ガラス基板の一方の面を、成形面に複数の光学転写面が形成された第一の成形型で支持した状態で、当該ガラス基板の他方の面と第二の成形型の成形面に形成された複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板上に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの成形方法であって、
前記第一の成形型の当接する支持部材の表面と、成形型保持部材の一面との間に、前記各面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記支持部材の表面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記支持部材の一面とをそれぞれ当接させるスペーサ当接工程と、
前記スペーサ当接工程後、スペーサを前記支持部材と前記成形型保持部材の間から取り出す取出工程と、
前記支持部材上に、成形面に複数の光学転写面が形成された第一の成形型を配置する工程と、
前記成形型保持部材に第二の成形型を保持させる工程と、
前記第二の成形型の複数の光学転写面と、前記第一の成形型上に配置されたガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするものである。
本発明によれば、エネルギー性硬化性樹脂を滴下してインプリントし、さらに光照射した後に、成形型を基板から離型しない状態で加熱硬化するので、光照射した際にエネルギー性硬化性樹脂が確実に硬化しない場合であっても、別途、加熱工程時にオーブン等で確実に硬化させることができる。よって、光照射時間の短縮化を図ることができ、装置内における作業を短縮することができ、その結果、製造効率の向上を図ることができる。また本発明によれば、ガラス基板の平行度に依存せず、精度の高い光学素子をガラス基板上に成形する製造方法を提供する事ができる。
ウエハレンズの概略構成を示す斜視図である。 ウエハレンズ製造装置の概略構成を示す図面である。 サブマスターの概略構成を示す斜視図である。 サブマスターのマスターの概略構成を示す斜視図である。 ウエハレンズ製造装置の制御構成を概略的に説明するためのブロック図である。 ウエハレンズの製造工程の一部であって、基準スペーサを使用して平行出しを行う工程を示す図面である。 ウエハレンズの製造工程の一部であって、ガラス基板の一方の面に樹脂を滴下する工程を示す図面である。 ウエハレンズの製造工程の一部であって、ガラス基板をサブマスターに押圧し光照射する工程を示す図面である。 ウエハレンズの製造工程の一部であって、スタンプホルダからサブマスターを取り外す工程を示す図面である。 ウエハレンズの製造工程の一部であって、基準スペーサを使用して平行出しを行う工程を示す図面である。 ウエハレンズの製造工程の一部であって、ガラス基板の他方の面に樹脂を滴下する工程を示す図面である。 ウエハレンズの製造工程の一部であって、ガラス基板をサブマスターに押圧し光照射する工程を示す図面である。 ウエハレンズの製造工程の一部であって、スタンプホルダからサブマスターを取り外す工程を示す図面である。 ウエハレンズの製造工程の一部であって、ガラス基板から両面のサブマスターを離型する工程を示す図面である。
次に、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
図１に示す通り、ウエハレンズ１は円形状のガラス基板３と、複数の凸レンズ部５とを、有している。ガラス基板３は基板の一例である。ガラス基板３の表裏面には複数の凸レンズ部４，５がアレイ状に配置されている（図１４参照）。凸レンズ部４，５には、光学面の表面に回折溝や段差等の微細構造が形成されていてもよい。
本実施の形態においては光硬化性樹脂、好ましくはＵＶ硬化性樹脂となっているが、これに限定されない。すなわちエネルギー（熱、光等）を与えることにより硬化する樹脂であればよい。なお、当該光硬化性樹脂としては、例えばアクリル樹脂やアリルエステル樹脂などを用いることができ、これら樹脂はラジカル重合により反応硬化させることができる。その他の光硬化性樹脂としては、例えばエポキシ系の樹脂などを用いることができ、当該樹脂はカチオン重合により反応硬化させることができる。一方、熱硬化性樹脂は上記ラジカル重合やカチオン重合の他、シリコン等のように付加重合により硬化させることもできる。
凸レンズ部４，５は樹脂４Ａ，５Ａで形成されている（図１４参照）。樹脂４Ａ，５Ａは光硬化性樹脂である。当該光硬化性樹脂としては、例えばアクリル樹脂やアリルエステル樹脂などを用いることができ、これら樹脂はラジカル重合により反応硬化させることができる。その他の光硬化性樹脂としては、例えばエポキシ系の樹脂などを用いることができ、当該樹脂はカチオン重合により反応硬化させることができる。
次に、ウエハレンズ１を製造する際に使用するウエハレンズ製造装置３０について説明する。
図２に示す通り、ウエハレンズ製造装置３０はベース３２を有している。ベース３２の上部には開口部３２ａが形成されており、開口部３２ａには、開口部３２ａを塞ぐように板状の蓋部３２１が設けられている。蓋部３２１は、光透過性を有し、例えば石英ガラス等により形成されていることが好ましい。
蓋部３２１によって塞がれたベース３２内は減圧機構３２２等によって減圧されている。具体的には、１０−２ＭＰａ以下に減圧されることが好ましい。
また、ベース３２の上部には内側に突出する突出部３４が形成されている。ベース３２の底部と突出部３４との間には３本のガイド３６が所定間隔に立設されている（なお、図２では２本のガイドのみ図示）。ガイド３６はベース３２、突出部３４とそれぞれフランジ部で取り付けられている。これによりベース３２、突出部３４に対して直交性を出して取り付けが可能となる。またガイド３６間にはステージ４０が設けられている。ステージ４０にはスライドガイド４２が形成されており、ガイド３６がスライドガイド４２を貫通している。
また、ベース３２上であってステージ４０の下方には、ステージ４０の昇降動作を行う昇降アクチュエータ１２０が設けられている。昇降アクチュエータ１２０にはシャフト１２２が連結されている。
ベース３２の上部でステージ４０の下方にも内側に突出する支持部４８が形成されている。支持部４８上には、支持部４８の上面とステージ４０の下面との間の距離を計測するハイトゲージ１２４が設けられている。
ステージ４０上にはギヤードモータ５０が所定間隔に３つ設けられている（なお、図２では２つのギヤードモータのみ図示）。ギヤードモータ５０にはシャフト５２が連結されている。ギヤードモータ５０の上方にはＸＹステージ６２、θステージ６４が順に設けられている。
ギヤードモータ５０とＸＹステージ６２の下面との間にはロードセル４４がそれぞれ設けられている。ＸＹステージ６２の自重でシャフト５２の先端がロードセル４４と当接している。ウエハレンズ製造装置３０では、ギヤードモータ５０の作動によりシャフト５２が上下方向に伸縮するようになっており、これに伴いＸＹステージ６２が上下方向に移動可能となっている。
また、ステージ４０上には、ステージ４０の上面とＸＹステージ６２の下面との間の距離を計測するハイトゲージ１２６が所定間隔に３つ設けられている（なお、図２では２つのハイドゲージのみ図示）。
ＸＹステージ６２はロードセル４４、ハイトゲージ１２６の上のＸＹ平面（２次元平面）において移動可能となっている。θステージ６４はその中心部を回転軸として回動可能となっている。
ＸＹステージ６２、θステージ６４上には静電チャック装置（基台）７０が設置されている。静電チャック装置７０は、内部に設けられた金属電極に電圧を印加して、静電チャック装置７０の上面と、静電チャック装置７０上のガラス基板３に正・負の電荷を発生させて、ガラス基板３を支持固定するようになっている。
ベース３２の上部にはスタンプホルダ８０が固定されている。スタンプホルダ８０には光透過性のサブマスター２０（第１成形型）が固定されている。スタンプホルダ８０の端部にはサブマスター２０の外周縁が嵌め込まれて、その外周縁を着脱自在に保持するツメ８２やリング等が取り付けられている。そして、サブマスター２０の外周縁をツメやリング等で機械的に保持することによってサブマスター２０がスタンプホルダ８０に固定される。なお、スタンプホルダ８０とサブマスター２０との着脱機構は、サブマスター２０をスタンプホルダ８０に対して着脱自在に保持できる機構であれば上述の構成に限定されるものではない。
サブマスター２０の上方には光源９０が設けられている。光源９０の点灯によりサブマスター２０に向けて光を照射可能となっている。
図３に示す通り、サブマスター２０は、主には成形部２２と基材２６とで構成されている。成形部２２には複数の光学転写面であるキャビティ２４（凹部）がアレイ状に形成されている。キャビティ２４の表面（成形面）形状はウエハレンズ１における凸レンズ部５に対応するネガ形状となっており、図３では略半球形状に凹んでいる。
成形部２２は、樹脂２２Ａによって形成されている。樹脂２２Ａとしては、離型性の良好な樹脂、特に透明樹脂が好ましい。離型剤を塗布しなくても離型できる点で優れる。樹脂２２Ａとしては、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれでも構わない。
基材２６は、サブマスター２０の成形部２２のみでは強度に劣る場合でも、成形部２２に基材２６を貼り付けることでサブマスター２０の強度が上がり、何回も成形することができるという、裏打ち材のことである。
基材２６は、成形部２２と異なる材料で構成されてもよいし、成形部２２と同一の材料で一体的に構成されてもよい。基材２６を成形部２２と異なる材料で構成する場合には、例えば石英、シリコーンウェハ、金属、ガラス、樹脂、セラミックス等、平滑性を有するものなら何れでもよい。基材２６を成形部２２と同一材料で一体的に構成するとは、実質的には成形部２２だけでサブマスター２０を構成することである。
ここで、「サブマスター２０」は、「凸レンズ部５」を成形するための第１成形型であり、図１２に示す「サブマスター２０Ｂ」は、「凸レンズ部４」を成形するための第２成形型であり、これらを区別している。「サブマスター２０Ｂ」は基本的に「サブマスター２０」と同様の構成及び材料であり、キャビティ２４の表面形状が凸レンズ部４に対応するネガ形状となっているだけであるので、サブマスター２０Ｂの説明は省略する。
なお、ウエハレンズ１の製造（凸レンズ部５の成形）にあたっては、図３のサブマスター２０が主に使用されるが、これに加えて図４のマスター１０も使用される。すなわち、マスター１０はサブマスター２０を製造する際に用いる母型であり、サブマスター２０はウエハレンズ１（凸レンズ部５）を成形する際に用いる成形型である。サブマスター２０はウエハレンズ１を量産するのに複数回にわたり使用され、その使用目的，使用頻度などにおいてマスター１０とは異なるものである。
図４に示す通り、マスター１０は直方体状のベース部１２に対し複数の凸部１４がアレイ状に形成されている。凸部１４はウエハレンズ１の凸レンズ部５に対応する部位であり、略半球形状に突出している。なお、マスター１０の外形は、図４に示すように四角形であっても良いし円形であっても良い。
凸部１４の表面（成形面）形状は、ガラス基板３上に成形転写する凸レンズ部５の光学面形状に対応するポジ形状となっている。
マスター１０の材料としては、切削や研削などの機械加工によって光学面形状を創製する場合には、金属または金属ガラスを用いることができる。分類としては鉄系の材料とその他合金が挙げられる。鉄系としては、熱間金型、冷間金型、プラスチック金型、高速度工具鋼、一般構造用圧延鋼材、機械構造用炭素鋼、クロム・モリブデン鋼、ステンレス鋼が挙げられる。その内、プラスチック金型としては、プリハードン鋼、焼入れ焼戻し鋼、時効処理鋼がある。プリハードン鋼としては、SC系、SCM系、SUS系が挙げられる。さらに具体的には、SC系はPXZがある。SCM系はHPM2、HPM7、PX5、IMPAXが挙げられる。SUS系は、HPM38、HPM77、S-STAR、G-STAR、STAVAX、RAMAX-S、PSLが挙げられる。また、鉄系の合金としては特開2005-113161号公報や特開2005-206913号公報が挙げられる。非鉄系の合金は主に、銅合金、アルミ合金、亜鉛合金がよく知られている。例としては、特開平10-219373号公報、特開2000-176970号公報に示されている合金が挙げられる。金属ガラスの材料としては、PdCuSiやPdCuSiNiなどがダイヤモンド切削における被削性が高く、工具の磨耗が少ないので適している。また、無電解や電解のニッケル燐メッキなどのアモルファス合金もダイヤモンド切削における被削性が良いので適している。これらの高被削性材料は、マスター１０全体を構成しても良いし、メッキやスパッタなどの方法によって特に光学転写面の表面だけを覆っても良い。
図５に示す通り、昇降アクチュエータ１２０、ハイトゲージ１２４、ロードセル４４、ハイトゲージ１２６、ギヤードモータ５０、ＸＹステージ６２、θステージ６４、静電チャック装置７０（静電機構）、スタンプホルダ８０、光源９０は制御装置１００に接続されている。制御装置１００はこれら部材の動作を制御するようになっている。特に本実施形態では、制御装置１００はハイトゲージ１２４の出力値に基づき昇降アクチュエータ１２０の動作（昇降量）を制御したり、ハイトゲージ１２６、ロードセル４４の出力値に基づきギヤードモータ５０の動作（回転量）を制御したりするようになっている。
続いて、ウエハレンズ製造装置３０を用いたウエハレンズ１の製造方法について説明する。
図６に示す通り、はじめに、基準スペーサ１３０を使用してスタンプホルダ８０に対してＸＹステージ６２、θステージ６４、静電チャック装置７０の平行出しを行う。
基準スペーサ１３０は、上下面が互いに平行な板状をなしている。平行出しは、静電チャック装置７０の上に基準スペーサ１３０を配置して、制御装置１００により昇降アクチュエータ１２０を作動させてシャフト１２２を上方に伸ばし、ステージ４０を上方に移動させていき、基準スペーサ１３０の外周縁の上面１３０ａをスタンプホルダ８０に当接させる。この場合、制御装置１００がハイトゲージ１２４の出力値に基づき昇降アクチュエータ１２０の作動を制御し、ステージ４０を所定の高さ位置まで移動させる。さらに、ＸＹステージ６２、θステージ６４を制御して、また、ロードセル４４及びハイトゲージ１２６の出力値に基づきギヤードモータ５０も制御し、スタンプホルダ８０の基準スペーサ１３０との当接面８０ａ（基準スペーサ１３０の上面）と、静電チャック装置７０の上面との平行度や静電チャック装置７０への均等荷重、ステージ４０の上面とＸＹステージ６２との間の距離なども一定に保持する。このようにして平行出しを行った後、制御装置１００により昇降アクチュエータ１２０を作動させてシャフト１２２を下方に縮ませて基準スペーサ１３０を取り出す。
通常は、成形により光学素子用のエネルギー硬化樹脂が直接ディスペンスされる基板との間に同様なスペーサ等を配置して平行出しを行う事が考えられるが、ウエハレンズとして用いられるガラス基板は数ｍｍ以下と非常に薄いものであり、スペーサ等の当接により欠け、割れといった問題も懸念される、また基板自体が反りやすいという問題もあり、取り扱いの観点に加えて基板自体の平面度も高くない。
一方で、成形される光学素子の樹脂の屈折率とガラス基板の屈折率とは大きな差がないため、基板と光学素子のハイブリット光学系として考える際、この中での基板の光学素子の光学面の光軸に対する傾きはそれほど大きな問題とならない。
従って、ガラス基板を基準に平行出しを行うよりも、ガラス基板や両面成形を行う場合の一方の面に光学素子を成形するための成形型を支持する静電チャック装置の表面を用いて平行出しを行う方が、成形型全体が傾いて成形の際、硬化樹脂に対して傾いて押圧成形される、といった問題が回避できる。
つまり、このように予め基準スペーサ１３０で、スタンプホルダ８０の当接面８０ａと静電チャック装置７０の上面との平行出しを行うことによって、ガラス基板を基準にした平行出しと比べて、より高精度なウエハレンズ１を製造することができる。
また本実施例では、ガラス基板３やサブマスター２０を設置する前に予め平行だしを行う事ができるため、これらの部材を設置するたびに、随時平行出しを行う必要がなくなり、工程数の簡略化を図ることができる。
更に本実施例ではスタンプホルダの当接面と静電チャック装置の上面との間の平行度を調整する工程で説明しているが、ガラス基板の両側の面に光学素子を成形する場合、静電チャック装置の上面ではなく、ガラス基板の裏側の面から離型していない成形型が配置される場合があるため、その場合、当該成形型の成形面とスタンプホルダの当接面との間で平行度を調整する場合や、当該成形型を支持する支持部材としての静電チャック装置の上面とスタンプホルダの当接面との間で平行度を調整するものであっても良い。
なお、本実施例ではスタンプホルダ８０の当接面でサブマスター２０を当接、保持する事により、サブマスター２０の成形面と静電チャック装置の上面との平行度は実質維持ができる程度に当接面での当接面精度は確保されている。
図７に示す通り、スタンプホルダ８０に対し上記着脱機構によってサブマスター２０を固定するとともに、静電チャック装置７０に対しガラス基板３を設置し、静電吸引してガラス基板３を吸引・固定する。その後、図示しないディスペンサ等によりガラス基板３上に所定量の樹脂５Ａを滴下する（第１ディスペンス工程）。
ガラス基板３上に樹脂５Ａを滴下した状態において、図８に示す通り、ガラス基板３を位置制御して、サブマスター２０に対しガラス基板３を所定位置まで移動させ、ガラス基板３をその所定位置で保持する（第１インプリント工程）。
詳しくは、昇降アクチュエータ１２０を作動させてシャフト１２２を上方に伸ばし、ステージ４０を上方に移動させる。この場合、制御装置１００がハイトゲージ１２４の出力値に基づき昇降アクチュエータ１２０の作動を制御し、ステージ４０を所定の高さ位置まで移動させる。
ウエハレンズ製造装置３０では、移動させようとするステージ４０の高さ位置が制御装置１００に予め設定されており、制御装置１００は静電チャック装置７０が基準位置Ｓ（図７参照）に到達する位置まで昇降アクチュエータ１２０を作動させ、静電チャック装置７０が基準位置Ｓに到達したら昇降アクチュエータ１２０の作動を停止させる（位置制御工程）。
その結果、樹脂５Ａがガラス基板３の押圧を受けて徐々に広がり、図８に示す通り、サブマスター２０のキャビティ２４に充填される。その後、ステージ４０を基準位置Ｓに対応する位置で保持したまま、光源９０を点灯させ、光透過性のサブマスター２０を介して樹脂５Ａに対し所定時間、光照射し、樹脂５Ａの硬化をある程度進ませる。（第１硬化工程：露光工程）。
ここで、樹脂５Ａが硬化する際に（樹脂５Ａの硬化時又はその後に）、ステージ４０が所定の高さ位置で保持されたままであると、樹脂５Ａにおいて硬化収縮が生じてもガラス基板３がその収縮に追従せず、樹脂５Ａの内部に歪が生じたり、樹脂５Ａに対するキャビティ２４の面形状の転写が不十分になったりする可能性がある。
そこで、本実施形態では、光源９０を一定時間点灯させ、樹脂５Ａに対し一定量の光を照射したら、ガラス基板３を圧力制御して、サブマスター２０に対するガラス基板３の押圧力を所定圧力に保持する。
詳しくは、ギヤードモータ５０を作動させてシャフト５２を上方に伸ばし、ＸＹステージ６２、θステージ６４、静電チャック装置７０を上方に移動させる。この場合、制御装置１００がロードセル４４の出力値に基づきギヤードモータ５０の作動を制御し、サブマスター２０に対するステージ４０の押圧力を所定圧力に保持しながらステージ４０を上方に移動させる。
ウエハレンズ製造装置３０では、ＸＹステージ６２、θステージ６４、静電チャック装置７０のサブマスター２０に対する押圧力が制御装置１００に予め設定されており、制御装置１００はロードセル４４から受ける出力値に基づきギヤードモータ５０の作動を制御し、ＸＹステージ６２、θステージ６４、静電チャック装置７０のサブマスター２０に対する押圧力を所定圧力に保持する（圧力制御工程）。
また、制御装置１００はロードセル４４、ハイトゲージ１２６の出力値に基づき、ＸＹステージ６２、θステージ６４も制御して、ガラス基板３とサブマスター２０との平行度や樹脂５Ａへの均等荷重、ステージ４０の上面とＸＹステージ６２との間の距離なども一定に保持する。
その後、光源９０を消灯させて樹脂５Ａに対する光照射を停止する。なお、樹脂５Ａに対する光照射は上記圧力制御工程の前に停止してもよい。
図９に示す通り、サブマスター２０をガラス基板３から離型しない状態で、上記着脱機構による固定を解除することによって、サブマスター２０をスタンプホルダ８０から取り外す。そして、昇降アクチュエータ１２０のシャフト１２２を下方に縮め、ステージ４０を下方に移動させる。
図１０に示す通り、スタンプホルダ８０に対して、上記着脱機構によって新たなサブマスター２０Ｂを固定するとともに、サブマスター２０が取り付けられた状態のウエハレンズ１を上下反転させて静電チャック装置７０上に設置する。そして、静電吸引してガラス基板３を吸引・固定する。
その後、基準スペーサ１３１を使用してサブマスター２０Ｂに対してサブマスター２０の平行出しを行う。基準スペーサ１３１は、上下面が互いに平行とされ、内部にガラス基板３が配置されるように穴１３１ａが形成されている。平行出しは、ガラス基板３が穴１３１ａ内に配置されるように、サブマスター２０の上面に載置する。そして、制御装置１００により昇降アクチュエータ１２０を作動させてシャフト１２２を上方に伸ばし、ステージ４０を上方に移動させる。この場合、制御装置１００がハイトゲージ１２４の出力値に基づき昇降アクチュエータ１２０の作動を制御し、ステージ４０を所定の高さ位置まで移動させる。さらに、ＸＹステージ６２、θステージ６４を制御して、また、ロードセル４４及びハイトゲージ１２６の出力値に基づきギヤードモータ５０も制御し、サブマスター２０の成形面である上面とサブマスター２０Ｂの成形面である下面との平行度やガラス基板３への均等荷重、ステージ４０の上面とＸＹステージ６２との間の距離なども一定に保持する。このようにして平行出しを行った後、制御装置１００により昇降アクチュエータ１２０を作動させてシャフト１２２を下方に縮ませて基準スペーサ１３１を取り出す。
このように予め基準スペーサ１３１で、サブマスター２０の上面とサブマスタ−２０Ｂの下面との間で平行出しを行うことによって、図６のようなスタンプホルダと静電チャックとの間の平行出しに比べて、実際に成形する成形型の成形面同士での平行出しのため、より高精度なウエハレンズ１を製造することができる。
なお上記説明では、図６で示したスタンプホルダと静電チャックの平行出しを行った上で図１０のようなサブマスター２０，２０Ｂ同士の平行出しを更に行う構成を例に説明しているが、本発明は必ずしもこれには限定されない。
即ち、図６及び係る説明記載で示したスタンプホルダ基準の平行出しの構成のみ、図１０及び係る説明記載で示した成形型同士基準の平行だしの構成のみを、行うものであっても良い。
特に平行出し工程は手間の係る作業ではあるが、両面成形等の、より上下の対応する光学素子同士の偏芯、チルトといった光学性能を重視する場合には図１０のみの構成を、逆に平行出しの手間の係る作業は最小限にとどめて効率よく成形作業を行う場合には図６のみの構成を採用する事が好ましい。
その後、図１１に示す通り、図示しないディスペンサ等によりガラス基板３上に所定量の樹脂４Ａを滴下する（第２ディスペンス工程）。
この状態において、図１２に示す通り、ガラス基板３を位置制御して、サブマスター２０Ｂに対しガラス基板３を所定位置まで移動させ、ガラス基板３をその所定位置で保持する（第２インプリント工程）。
詳しくは、上述の図８の位置制御工程と同様に、昇降アクチュエータ１２０を作動させてシャフト１２２を上方に伸ばし、ステージ４０を上方に移動させる。この場合も、制御装置１００がハイトゲージ１２４の出力値に基づき昇降アクチュエータ１２０の作動を制御し、ステージ４０を所定の高さ位置まで移動させる（位置制御工程）。
その結果、樹脂４Ａがガラス基板３の押圧を受けて徐々に広がり、サブマスター２０Ｂのキャビティ２４Ｂに充填される。その後、ステージ４０を基準位置に対応する位置で保持したまま、光源９０を点灯させ、図１２に示す通り、光透過性のサブマスター２０Ｂを介して樹脂４Ａに対し所定時間、光照射し、樹脂４Ａの硬化をある程度進ませる。（第２硬化工程：露光工程）。
ここで、樹脂４Ａが硬化する際に（樹脂４Ａの硬化時又はその後に）、上述の樹脂５Ａの場合と同様に、樹脂４Ａにおいても硬化収縮が生じる。そのため、光源９０を一定時間点灯させ、樹脂４Ａに対し一定量の光を照射したら、ガラス基板３を圧力制御して、サブマスター２０Ｂに対するガラス基板３の押圧力を所定圧力に保持する。
詳しくは、上述の図８の圧力制御工程と同様に、ギヤードモータ５０を作動させてシャフト５２を上方に伸ばし、ＸＹステージ６２、θステージ６４、静電チャック装置７０を上方に移動させる。この場合、制御装置１００がロードセル４４の出力値に基づきギヤードモータ５０の作動を制御し、サブマスター２０に対するステージ４０の押圧力を所定圧力に保持しながらステージ４０を上方に移動させる（圧力制御工程）。
また、制御装置１００はロードセル４４、ハイトゲージ１２６の出力値に基づき、ＸＹステージ６２，θステージ６４も制御して、ガラス基板３とサブマスター２０Ｂとの平行度や樹脂４Ａへの均等荷重、ステージ４０の上面とＸＹステージ６２との間の距離なども一定に保持する。
その後、光源９０を消灯させて樹脂５Ａに対する光照射を停止する。樹脂４Ａに対する光照射は図８の圧力制御工程の前に停止してもよい。
図１３に示す通り、サブマスター２０Ｂをガラス基板３から離型しない状態で、上記着脱機構による固定を解除することによって、サブマスター２０Ｂをスタンプホルダ８０から取り外す。そして、昇降アクチュエータ１２０のシャフト１２２を下方に縮め、ステージ４０を下方に移動させる。
その後、図１４に示す通り、サブマスター２０，２０Ｂが取り付けられた状態でウエハレンズ１をウエハレンズ製造装置３０から取り出す。そして、オーブン等でポストキュアして加熱硬化することによって樹脂４Ａ，５Ａの硬化を完全に硬化させる（第３硬化工程：加熱工程）。
最後にサブマスター２０，２０Ｂを離型する（離型工程）。
このようにしてガラス基板３の表裏面に凸レンズ部４，５が形成されたウエハレンズ１が形成される。
なお、本実施形態では第３硬化工程をもって樹脂を完全に硬化させているが、必ずしもこれに限定されない。つまりサブマスター２０，２０Ｂから離型された後に更に硬化を進ませる硬化工程を行っても良い。これにより硬化工程を複数工程に分離できるため、樹脂の急激な光学特性の変化を軽減する事が可能となる。
以上の本実施形態によれば、樹脂４Ａ，５Ａを滴下して（第１、第２ディスペンス工程）、インプリントし（第１、第２インプリント工程）、光照射（第１、第２硬化工程）した後にサブマスター２０，２０Ｂをガラス基板３から離型しない状態で加熱硬化する（本実施形態では第３硬化工程が該当するが、別の実施形態で場合によっては第２硬化工程が該当する）ので、光照射した際に樹脂４Ａ，５Ａが確実に硬化しない場合であっても、ウエハレンズ製造装置３０内から取り出して、別途、オーブン等で確実に加熱硬化させることができる。よって、ウエハレンズ製造装置３０内で行う光照射時間の短縮化を図ることができ、ウエハレンズ製造装置３０内における作業を短縮することができる。その結果、製造効率を向上させることができる。
第１、第２ディスペンス工程、第１、第２インプリント工程及び第１、第２硬化工程を減圧下で行うので、樹脂４Ａ，５Ａ内への気泡の巻き込みや、サブマスター２０，２０Ｂにおける樹脂４Ａ，５Ａの未充填箇所の発生を防止することができる。さらに、第１、第２硬化工程では、樹脂への酸素阻害を防止でき、樹脂を確実に硬化することができ、その結果、高精度なウエハレンズ１を得ることができる。
また、樹脂５Ａに対する光照射前の段階では、ハイトゲージ１２４の出力値に基づき静電チャック装置７０を基準位置Ｓまで上昇させ基準位置Ｓで保持し、ガラス基板３を位置制御している。他方、樹脂５Ａに対する光照射後の段階では、ロードセル４４の出力値に基づきステージ４０のサブマスター２０に対する押圧力を所定圧力に保持させ、ガラス基板３を圧力制御（荷重制御）している。すなわち、樹脂５Ａに対する光照射の前後で、ガラス基板３の制御を位置制御から圧力制御に切り替えている。
そのため、樹脂５Ａに対する光照射により樹脂５Ａが硬化収縮を起こしたとしても、樹脂５Ａの容積変化に追従して樹脂５Ａを、サブマスター２０のキャビティ２４に対し一定圧力で強制的に押圧することができる。その結果、樹脂５Ａの内部で歪が生じたり、樹脂５Ａに対するキャビティ２４の面形状の転写が不十分になったりするのを抑制することができ、サブマスター２０のキャビティ２４から樹脂５Ａへの転写性が低下するのを抑制することができる。
さらに、ウエハレンズ製造装置３０では、サブマスター２０，２０Ｂがスタンプホルダ８０に対して着脱自在に保持されているので、スタンプホルダ８０からサブマスター２０，２０Ｂを容易に取り外すことができる。よって、サブマスター２０，２０Ｂを離型しない状態でウエハレンズ１をウエハレンズ製造装置３０内から取り出して、別途、オーブン等で確実に加熱硬化させることができ、ウエハレンズ製造装置３０内における作業の短縮化に繋がる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、サブマスター２０，２０Ｂから樹脂性の凸レンズ部４，５を形成する例を示したが、上記実施形態は、マスター１０からレンズ成形用の樹脂型（サブマスター２０）等を形成する場合にも適用可能である。
また、上記実施形態では、ウエハレンズ製造装置３０内を減圧し、減圧下で露光工程までを行うとしたが、大気中で行っても構わない。
また、ガラス基板３の表裏面に凸レンズ部４，５を設けるとしたが、一方の面のみに凸レンズ部を設けても構わない。この場合、図６〜図８のように第１ディスペンス工程、第１インプリント工程及び第１硬化工程までを行い、図９に示す通り、サブマスター２０をスタンプホルダ８０から取り外した後、サブマスター２０を離型しない状態で、ウエハレンズ１をウエハレンズ製造装置３０内から取り出す。そして、上記第３硬化工程と同様に加熱照射して樹脂を完全に硬化させれば良い。
なお、スタンプホルダ８０からサブマスター着脱後の硬化工程は、必ずしも着脱前の硬化工程と異なる種類の硬化工程である必要はなく、照射条件が同じもしくは異なる同種の硬化工程であっても良い。
また、ガラス基板３の設置位置とサブマスター２０の設置位置とを反転させて製造しても良い。詳しくは、図示しないが、静電チャック装置７０に対してサブマスター２０を吸引・固定し、一方、スタンプホルダ８０によってガラス基板３を保持する。そして、サブマスター２０上に樹脂５Ａを滴下し、ガラス基板３に対してサブマスター２０側を上方に移動させて押圧することにより樹脂５Ａをキャビティ２４内に充填させる。次いで、光照射し、サブマスター２０を離型しない状態で、ガラス基板３の他方の面（樹脂５Ａと反対側の面）に樹脂４Ａを滴下する。その後、スタンプホルダ８０に新たに取り付けたサブマスター２０Ｂに対して、ガラス基板３側を上方に移動させて押圧することにより樹脂４Ａをキャビティ２４Ｂ内に充填させる。その後、光照射し、サブマスター２０，２０Ｂを離型しない状態でウエハレンズ１を装置３０内から取り出し、オーブン等により樹脂４Ａ，５Ａを加熱硬化する。
また、位置制御工程では、ガラス基板３の位置制御と圧力制御とを同時に実行してもよい。すなわち、ガラス基板３を所定位置まで移動させる際に、ガラス基板３を圧力制御して、サブマスター２０に対するガラス基板３の押圧力を所定圧力以下に保持する。
詳しくは、制御装置１００がハイトゲージ１２４の出力値に基づきステージ４０の移動を制御するのに加え、ロードセル４４の出力値も常に参照しておき、ギヤードモータ５０の作動を制御してステージ４０のサブマスター２０に対する押圧力を所定圧力以下に保持する。この場合、樹脂５Ａに必要以上に荷重がかかるのを防止することができ、サブマスター２０の変形を確実に防止することができる。
また、圧力制御工程では、ロードセル４４の出力値に基づきリアルタイムにギヤードモータ５０の作動を制御してもよい。すなわち、制御装置１００に対し予め設定しておいた一定の押圧力を閾値として、制御装置１００がロードセル４４の出力値を受けてその出力値が当該閾値以上になったら、ギヤードモータ５０の作動を停止し、ロードセル４４の出力値が当該閾値未満になったら、ギヤードモータ５０の作動を再開する。
１ ウエハレンズ
３ ガラス基板
４、５ 凸レンズ部
４Ａ、５Ａ 樹脂
２０、２０Ｂ サブマスター
２４、２４Ｂ キャビティ
３０ ウエハレンズ製造装置
６２ ＸＹステージ
６４ θステージ
７０ 静電チャック装置
８０ スタンプホルダ
８２ ツメ
本発明のウエハレンズの成形方法は、
支持部材で支持されたガラス基板の一面と成形型の複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板表面に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの成形方法であって、
前記ガラス基板と当接する前記支持部材の表面と成形型との平行度を調整する調整工程と、
前記支持部材の表面に前記ガラス基板を配置する工程と、
前記調整工程で調整された成形型の複数の光学転写面と、前記支持部材に支持されたガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするものである。
本発明のウエハレンズの製造方法は、
支持部材で支持されたガラス基板の一面と成形型の複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板表面に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの製造方法であって、
前記支持部材の表面と前記成形型を保持する成形型保持部材の一面との間に、前記各面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記支持部材の表面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記成形型保持部材部材の一面とをそれぞれ当接させる事により、前記ガラス基板と当接する前記支持部材の表面と成形型との平行度を調整する調整工程と、
前記支持部材の表面に前記ガラス基板を配置する工程と、
前記調整工程で調整された成形型の複数の光学転写面と、前記支持部材に支持されたガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするものである。
また、本発明のウエハレンズの製造方法は、
支持部材で支持されたガラス基板の一面と成形型の複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板表面に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの製造方法であって、
前記支持部材の表面と前記成形型の一面との間に、各面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記支持部材の表面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記成形型の一面とを当接させる事により、前記ガラス基板と当接する前記支持部材の表面と成形型との平行度を調整する調整工程と、
前記支持部材の表面に前記ガラス基板を配置する工程と、
前記調整工程で調整された成形型の複数の光学転写面と、前記支持部材に支持されたガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするものである。
また、本発明のウエハレンズの製造方法は、
静電チャック装置に支持されたガラス基板の一面と、成形型保持部材により保持された成形型の複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板の一面に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの製造方法であって、
前記ガラス基板が配置される静電チャック装置の表面と前記成形型保持部材の一面との間に、各表面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記静電チャック装置の表面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記成形型保持部材部材の一面とをそれぞれ当接させるスペーサ当接工程と、
前記スペーサ当接工程後、スペーサを前記静電チャック装置と前記成形型保持部材の間から取り出す取出工程と、
前記静電チャック装置の表面にガラス基板を配置する工程と、
前記成形型保持部材の一面に前記成形型を固定する工程と、
前記成形型の複数の光学転写面と、前記ガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするものである。
また、本発明のウエハレンズの製造方法は、
ガラス基板の一方の面を、成形面に複数の光学転写面が形成された第一の成形型で支持した状態で、当該ガラス基板の他方の面と第二の成形型の成形面に形成された複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板上に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの製造方法であって、
前記第一の成形型の成形面と前記第二の成形型の成形面との間に、各成形面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記第一の成形型の成形面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記第二の成形型の成形面とをそれぞれ当接させるスペーサ当接工程と、
前記スペーサ当接工程後、スペーサを前記第一及び第二の成形型間から取り出す取出工程と、
前記第一の成形型上にガラス基板を配置する工程と、
前記第二の成形型の複数の光学転写面と、前記第一の成形型上に配置されたガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするものである。
また、本発明のウエハレンズの製造方法は、
前記スペーサ当接工程の前に、前記第一の成形型の複数の光学転写面と、前記ガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンスした後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリントする工程を更に有する事が好ましい。
また、本発明のウエハレンズの製造方法は、
ガラス基板の一方の面を、成形面に複数の光学転写面が形成された第一の成形型で支持した状態で、当該ガラス基板の他方の面と第二の成形型の成形面に形成された複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板上に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの製造方法であって、
前記第一の成形型と当接する支持部材の表面と、成形型保持部材の一面との間に、前記各面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記支持部材の表面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記支持部材の一面とをそれぞれ当接させるスペーサ当接工程と、
前記スペーサ当接工程後、スペーサを前記支持部材と前記成形型保持部材の間から取り出す取出工程と、
前記支持部材上に、成形面に複数の光学転写面が形成された第一の成形型を配置する工程と、
前記成形型保持部材に第二の成形型を保持させる工程と、
前記第二の成形型の複数の光学転写面と、前記第一の成形型上に配置されたガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするものである。

Claims (17)

  1. 基板の一方の面に、エネルギー性硬化樹脂製の光学部材を設けた光学部品の製造方法であって、
    前記光学部材の光学面形状に対応したネガ形状の成形面を複数有する成形型と、前記基板の一方の面との間に前記エネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
    前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記基板に対して押圧するインプリント工程と、
    前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める第１硬化工程と、
    前記成形型を前記基板から離型しない状態で、前記エネルギー性硬化樹脂にエネルギーを与えて更に硬化を進める第２硬化工程と、
    を備えることを特徴とする光学部品の製造方法。
  2. 前記第１硬化工程はエネルギーとして光を照射する露光工程であり、
    前記第２硬化工程は加熱する加熱工程であることを特徴とする請求項１に記載の光学部品の製造方法。
  3. 減圧下で、前記ディスペンス工程、前記インプリント工程及び前記第１硬化工程を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品の製造方法。
  4. 前記光学部品は複数の光学素子がウエハ状に配列されたウエハレンズであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光学部品の製造方法。
  5. 基板の両面にエネルギー性硬化樹脂製の光学部材を設けた光学部品の製造方法であって、
    前記基板の一方の面に形成する前記光学部材の形状に対応したネガ形状の成形面を複数有する第１成形型と、前記基板の一方の面との間に前記エネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出する第１ディスペンス工程と、
    前記第１ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記第１成形型又は前記基板に対して押圧する第１インプリント工程と、
    前記第１インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める第１硬化工程と、
    前記第１成形型を前記基板から離型しない状態で、前記第１成形型及び前記基板を反転し、前記基板の他方の面に形成する前記光学部材の形状に対応したネガ形状の成形面を複数有する第２成形型と、前記基板の他方の面との間に前記エネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出する第２ディスペンス工程と、
    前記第２ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記第２成形型又は前記基板に対して押圧する第２インプリント工程と、
    前記第２インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める第２硬化工程と、
    前記第１成形型及び前記第２成形型を前記基板から離型しない状態で、前記第１成形型と前記基板との間の前記第１硬化工程で硬化が進んだエネルギー性硬化樹脂及び前記第２成形型と前記基板との間の前記第２硬化工程で硬化が進んだエネルギー性硬化樹脂のいずれか少なくとも一方に対して、更にエネルギーを与えて硬化を進める第３硬化工程と、
    を備えることを特徴とする光学部品の製造方法。
  6. 前記第１硬化工程及び前記第２硬化工程は光を照射する露光工程であり、
    前記第３硬化工程は加熱する加熱工程であることを特徴とする請求項５に記載の光学部品の製造方法。
  7. 減圧下で、前記第１ディスペンス工程、前記第１インプリント工程、前記第１硬化工程、前記第２ディスペンス工程、前記第２インプリント工程及び前記第２硬化工程を行うことを特徴とする請求項５又は６に記載の光学部品の製造方法。
  8. 前記光学部品は複数の光学素子がウエハ上に配列されたウエハレンズであることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載の光学部品の製造方法。
  9. 基板の少なくとも一方の面にエネルギー性硬化樹脂製の光学部材を設けた光学部品を製造する光学部品製造装置であって、
    前記基板が配置される基台と、
    前記光学部材の形状に対応したネガ形状の成形面を複数有する成形型を、前記基板に対して対向配置して保持するホルダと、を備え、
    前記成形型は前記ホルダに対して着脱自在であり、
    前記成形型を前記ホルダに取り付け、前記基板の一方の面と前記成形型との間に前記エネルギー性硬化樹脂を充填し、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進めた後、前記成形型を前記基板から離型しない状態で、前記ホルダから前記成形型を取り外すことを特徴とする光学部品製造装置。
  10. 前記光学部品は複数の光学素子がウエハ上に配列されたウエハレンズであることを特徴とする請求項９に記載の光学部品製造装置。
  11. 支持部材で支持されたガラス基板の一面と成形型の複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板表面に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの成形方法であって、
    前記ガラス基板と当接する前記支持部材の表面と成形型との平行度を調整する調整工程と、
    前記支持部材の表面に前記ガラス基板を配置する工程と、
    前記調整工程で調整された成形型の複数の光学転写面と、前記支持部材に支持されたガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
    前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
    前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするウエハレンズの製造方法。
  12. 前記調整工程は、前記支持部材の表面と前記成形型を保持する成形型保持部材の一面との間に、前記各面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記支持部材の表面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記成形型保持部材部材の一面とをそれぞれ当接させる事により行うことを特徴とする請求項１１に記載のウエハレンズの製造方法。
  13. 前記調整工程は、前記支持部材の表面と前記成形型の一面との間に、各面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記支持部材の表面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記成形型の一面とを当接させる事により行うことを特徴とする請求項１１に記載のウエハレンズの製造方法。
  14. 静電チャック装置に支持されたガラス基板の一面と、成形型保持部材により保持された成形型の複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板の一面に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの成形方法であって、
    前記ガラス基板が配置される静電チャック装置の表面と前記成形型保持部材の一面との間に、各表面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記静電チャック装置の表面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記成形型保持部材部材の一面とをそれぞれ当接させるスペーサ当接工程と、
    前記スペーサ当接工程後、スペーサを前記静電チャック装置と前記成形型保持部材の間から取り出す取出工程と、
    前記静電チャック装置の表面にガラス基板を配置する工程と、
    前記成形型保持部材の一面に前記成形型を固定する工程と、
    前記成形型の複数の光学転写面と、前記ガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
    前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
    前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするウエハレンズの製造方法。
  15. ガラス基板の一方の面を、成形面に複数の光学転写面が形成された第一の成形型で支持した状態で、当該ガラス基板の他方の面と第二の成形型の成形面に形成された複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板上に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの成形方法であって、
    前記第一の成形型の成形面と前記第二の成形型の成形面との間に、各成形面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記第一の成形型の成形面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記第二の成形型の成形面とをそれぞれ当接させるスペーサ当接工程と、
    前記スペーサ当接工程後、スペーサを前記第一及び第二の成形型間から取り出す取出工程と、
    前記第一の成形型上にガラス基板を配置する工程と、
    前記第二の成形型の複数の光学転写面と、前記第一の成形型上に配置されたガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
    前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
    前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするウエハレンズの製造方法。
  16. 前記スペーサ当接工程の前に、前記第一の成形型の複数の光学転写面と、前記ガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンスした後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリントする工程を更に有することを特徴とする請求項１５に記載のウエハレンズの製造方法。
  17. ガラス基板の一方の面を、成形面に複数の光学転写面が形成された第一の成形型で支持した状態で、当該ガラス基板の他方の面と第二の成形型の成形面に形成された複数の光学転写面との間にエネルギー性硬化樹脂を配置して押圧成形する事により、前記ガラス基板上に当該光学転写面のネガ形状に対応する形状を有するエネルギー硬化樹脂製の光学素子を複数形成したウエハレンズの成形方法であって、
    前記第一の成形型と当接する支持部材の表面と、成形型保持部材の一面との間に、前記各面とそれぞれ当接する第１面と当該第１面と平行な第２面とを有するスペーサを配置し、前記支持部材の表面と前記スペーサの第１面、前記スペーサの第２面と前記支持部材の一面とをそれぞれ当接させるスペーサ当接工程と、
    前記スペーサ当接工程後、スペーサを前記支持部材と前記成形型保持部材の間から取り出す取出工程と、
    前記支持部材上に、成形面に複数の光学転写面が形成された第一の成形型を配置する工程と、
    前記成形型保持部材に第二の成形型を保持させる工程と、
    前記第二の成形型の複数の光学転写面と、前記第一の成形型上に配置されたガラス基板の一面との間にエネルギー性硬化樹脂を滴下又は吐出するディスペンス工程と、
    前記ディスペンス工程後、前記エネルギー性硬化樹脂を前記成形型又は前記ガラス基板に対して押圧するインプリント工程と、
    前記インプリント工程後、前記エネルギー性硬化樹脂に対してエネルギーを与えて硬化を進める硬化工程と、を備えることを特徴とするウエハレンズの製造方法。
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