WO2022181674A1 - マイクロレンズアレイの成形型の加工方法 - Google Patents

マイクロレンズアレイの成形型の加工方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2022181674A1
WO2022181674A1 PCT/JP2022/007560 JP2022007560W WO2022181674A1 WO 2022181674 A1 WO2022181674 A1 WO 2022181674A1 JP 2022007560 W JP2022007560 W JP 2022007560W WO 2022181674 A1 WO2022181674 A1 WO 2022181674A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
axis
angle
processing
microlens array
mold
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/007560
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸暢 西尾
俊希 濱谷
智仁 桑垣内
Original Assignee
ナルックス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ナルックス株式会社 filed Critical ナルックス株式会社
Priority to JP2022539364A priority Critical patent/JP7202049B1/ja
Publication of WO2022181674A1 publication Critical patent/WO2022181674A1/ja
Priority to US18/229,409 priority patent/US20230417957A1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
    • G02B3/0031—Replication or moulding, e.g. hot embossing, UV-casting, injection moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/42—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00278—Lenticular sheets
    • B29D11/00298—Producing lens arrays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/0048—Moulds for lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00932—Combined cutting and grinding thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00365—Production of microlenses

Definitions

  • the present invention relates to a method for processing a microlens array mold.
  • shape errors at the corresponding specific location is increased. Accordingly, shape errors at specific positions also increase on the surfaces of a plurality of microlenses of a microlens array manufactured using a molding die.
  • the microlens array is used as an optical element that increases the divergence angle of a light beam by refraction, as an example, the illuminance of the surface irradiated using the microlens array is There is a tendency for illuminance changes at specific positions on the irradiated surface to increase due to addition of illuminance changes due to positional shape errors.
  • An object of the present invention is to provide a method for processing a mold for a large-area microlens array with high optical performance, including a large number of fine microlenses.
  • a microlens array mold processing method is a microlens array mold processing method comprising a plurality of microlenses each having an optical axis in the same direction and having substantially the same shape. be.
  • the direction of the central axis corresponding to the optical axis of the microlens on the one surface is defined as the z axis, and the x axis orthogonal to each other;
  • an (x, y, z) coordinate system with y-axis and z-axis while changing the (x, y, z) coordinates of the machining point of the rotating tool, the rotation axis of the tool and the rotation axis of the tool.
  • the value of the angle ⁇ formed by the straight line passing through the upper point in the direction of the z-axis and the value of the angle ⁇ around the straight line of the plane containing the rotation axis of the tool and the straight line are set constant,
  • the positions at which the maximum shape errors of the plurality of surfaces occur are changed, and the positions at which the maximum shape errors of the plurality of microlenses occur do not overlap.
  • the illuminance distribution on the surface irradiated using the microlens array it is possible to reduce the illuminance change due to the shape errors of the plurality of microlenses. Therefore, according to this aspect, it is possible to process a mold for a microlens array having a large area and high optical performance including a large number of fine microlenses.
  • the processing points of the tool are on one surface of the mold and are continuous lines that do not intersect. Machining is performed so as to be positioned.
  • the rotation of the tool Surfaces are arranged so that the position of the curve on each surface, which consists of points at which the angle (acute angle) formed by the straight line connecting the reference point on the axis and the machining point and the rotation axis has a predetermined value, changes for each surface. values of at least one of the angles ⁇ and ⁇ are distributed within a predetermined range.
  • the angle (acute angle) formed by the straight line connecting the reference point on the rotation axis of the tool and the machining point and the rotation axis defines the point where the wear of the tool is maximum, and Since it is possible to estimate the position where the shape error is maximized on a plurality of surfaces of the mold, it is possible to appropriately determine the distribution of the values of at least one of the angles ⁇ and ⁇ within a predetermined range.
  • the angle when processing a plurality of surfaces of the mold corresponding to the surfaces of the plurality of microlenses, the angle Let the value of ⁇ be a non-zero constant or a plurality of constants containing at least one non-zero value, and the values of the angle ⁇ be distributed in the range of 0 to 360 degrees.
  • the machining path can be easily determined.
  • the molding die corresponding to the surfaces of N adjacent microlenses, where N is a natural number of 10 or less
  • N is a natural number of 10 or less
  • the values of at least one of the angles ⁇ and ⁇ are distributed within a predetermined range for each of the N adjacent faces.
  • the incident light flux is projected on which part of the microlens array. It is possible to appropriately distribute the angles ⁇ of the plurality of microlenses within the area of the microlens array irradiated even if the light is incident on the position.
  • the angle ⁇ is 3 degrees or more and 15 degrees or less.
  • a microlens array mold processing method uses a 5-axis processing machine, and the x-axis, the y-axis and the z-axis are processed by the 5-axis processing machine. , and the angle ⁇ and the angle ⁇ are made to correspond to the angles around the two rotation axes of the multi-axis machine.
  • a microlens array mold can be easily processed using a 5-axis processing machine.
  • a microlens array manufacturing method uses a mold processed by any of the above microlens array mold processing methods.
  • a large-area microlens array with high optical performance including a large number of fine microlenses can be obtained.
  • FIG. 1 is a diagram showing a 5-axis machine as an example of a machining apparatus used in the machining method of the present invention
  • FIG. FIG. 3 shows a tool
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a machining path S of a tool when machining a mold surface corresponding to a lens surface by a five-axis machine. It is a figure which shows the cross section containing the rotating shaft of a tool. It is a figure which shows the cross section containing the rotating shaft of a tool.
  • FIG. 10 is a diagram showing a machining path S' of the center O of the arc of the cutting edge in the case of the conventional machining method for machining the surface of the mold corresponding to the lens surface. It is a figure for demonstrating wear of a cutting edge.
  • FIG. 4 is a diagram showing shape errors due to wear of cutting edges on the surface of the mold corresponding to the lens surface.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of illuminance by a microlens array molded by a molding die free of shape errors due to surface wear;
  • FIG. 10 is a diagram showing illuminance in a horizontal cross section passing through the center of the illuminance circle in the horizontal direction through the center of the circle in FIG. 9;
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of illuminance by a microlens array molded by a molding die having a shape error due to wear as shown in FIG. 8;
  • FIG. 12 is a diagram showing the illuminance of a horizontal section passing through the center of the circle in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the tool and the machining path of the tool when the angle (acute angle) formed by the z-axis and the rotation axis of the tool is ⁇ .
  • FIG. 4 is a diagram for explaining how to determine the maximum value of an angle (acute angle) ⁇ formed between the z-axis and the rotation axis of the tool;
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an angle (acute angle) ⁇ formed by the y-axis, the rotation axis of the tool, and a plane including a straight line in the z-axis direction passing through the rotation axis of the tool;
  • FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the tool and the machining path of the tool when the angle (acute angle) formed by the z-axis and the rotation axis of the tool is ⁇ .
  • FIG. 4 is a diagram for explaining how to determine the maximum value of an angle (acute angle) ⁇ formed between the z-axis and the
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the position where the maximum shape error occurs on the surface when the angle ⁇ is 0;
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the position where the maximum value of the shape error occurs on the surface when the angle ⁇ is a constant value other than 0;
  • FIG. 25 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the horizontal direction of FIG. 24;
  • FIG. 25 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the vertical direction of FIG. 24;
  • FIG. 10 shows the average illuminance distribution for a group of 6 microlenses;
  • FIG. 28 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the horizontal direction of FIG. 27;
  • FIG. 28 is a diagram showing the illuminance distribution of a cross section in the vertical direction of FIG. 27;
  • FIG. 10 shows the average illuminance distribution for a group of 20 microlenses;
  • FIG. 31 is a diagram showing the illuminance distribution of the horizontal cross section of FIG. 30; the surface corresponding to FIG. 31 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the vertical direction of FIG. 30;
  • FIG. 10 shows the average illuminance distribution for a group of 50 microlenses;
  • FIG. 34 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the horizontal direction of FIG. 33;
  • FIG. 34 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the vertical direction of FIG. 33;
  • FIG. 34 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the vertical direction of FIG. 33;
  • FIG. 37 is a diagram showing an arrangement in which four adjacent microlenses of FIG. 36 are combined;
  • FIG. 39 is a diagram showing an arrangement in which surfaces corresponding to surfaces corresponding to nine adjacent microlenses in FIG. 38 are combined;
  • FIG. 10 is a diagram showing a state in which portions with large changes in illuminance due to the respective microlenses overlap in the illuminance distribution due to a plurality of microlenses;
  • FIG. 44 shows an illumination distribution obtained by averaging the illumination distributions of FIGS. 41-43;
  • FIG. 10 is a diagram showing a shape error of a portion corresponding to one of two portions corresponding to microlenses of a mold for a microlens array processed by a conventional processing method;
  • FIG. 10 is a diagram showing a shape error of a portion corresponding to one of two portions corresponding to microlenses of a mold for a microlens array processed by a conventional processing method
  • FIG. 4 is a diagram showing a shape error in one of the portions corresponding to two microlenses of the microlens array molding die processed by the processing method of the present invention
  • FIG. 4 is a diagram showing a shape error in one of the portions corresponding to two microlenses of the microlens array molding die processed by the processing method of the present invention
  • FIG. 10 is a diagram showing the illuminance distribution of a surface illuminated using a microlens array with the above specifications manufactured by a mold processed by a conventional processing method
  • FIG. 1 is a diagram showing a 5-axis processing machine 100 as an example of processing equipment used in the processing method of the present invention.
  • the 5-axis machine 100 has three linear axes (X, Y, Z) and two rotary axes (B, C).
  • a workpiece 200 is machined by a tool 110 .
  • Tool 110 is a ball end mill as an example.
  • FIG. 2 is a diagram showing the tool 110.
  • the tool 110 has a cutting edge 115 and cuts the workpiece 200 by rotating around a rotation axis.
  • the contour of the cutting edge 115 in the cross section containing the rotation axis of the tool 110 is arcuate.
  • FIG. 4 and 5 are diagrams showing cross sections including the rotation axis of the tool 110.
  • FIG. FIG. 5 is an enlarged view of a portion surrounded by a dotted line in FIG. 4.
  • FIG. In the cross-section of FIG. 5, C indicates the design arc of the contour of the cutting edge 115, and O indicates the center of arc C. In FIG. The center O is located on the axis of rotation.
  • a test cut is performed to detect the radial error of the arc, and the error is expressed as a function ⁇ ( ⁇ ) of the angle ⁇ about the center O of the arc C.
  • the center O of arc C is also called a reference point. Even if the cross-sectional shape of the cutting edge is not a perfect arc, it is possible to define a reference point on the central axis and define the position of the machining point by an angle around the reference point.
  • FIG. 6 is a diagram showing the machining path S' of the center O of the arc of the cutting edge 115 in the conventional machining method for machining the mold surface 210 corresponding to the lens surface.
  • FIG. 6 shows a cross section including the central axis of surface 210 and the axis of rotation of tool 110 .
  • the machining path S' is determined from the radius of the arc C and the radial error .DELTA.(.alpha.) of the arc.
  • the axis of rotation of tool 110 is always parallel to the central axis of surface 210 corresponding to the optical axis of the lens surface.
  • the angle (acute angle) formed by the straight line connecting the center O of the arc C and the machining point M and the central axis of the tool 110 is the tangent to the cross section of the surface 210 at the machining point M and the center of the surface 210. It is equal to the angle (acute angle) ⁇ formed by a straight line orthogonal to the axis.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining wear of the cutting edge 115.
  • FIG. FIG. 7 shows a cross section including the axis of rotation of the tool 110 .
  • the wear of the cutting edge 115 shows the maximum value at the position of the angle (acute angle) ⁇ between the straight line connecting the center O of the arc C and the machining point M and the central axis of the tool 110 .
  • FIG. 8 is a diagram showing shape errors due to wear of the cutting edge 115 of the mold surface 210 corresponding to the lens surface. It is the difference between the machined shape profile and the design value.
  • the horizontal axis of FIG. 8 indicates the distance from the central axis of a point on the surface 210, and the vertical axis of FIG. 8 indicates the shape error due to wear of the cutting edge 115 at that point. If the same tool is used to process multiple surfaces 210 corresponding to multiple microlens surfaces, the shape error of the surfaces 210 processed later will be greater. As explained using FIG.
  • the angle around the center O of the arc C is equal to the angle (acute angle) formed by the tangent to the cross section of the surface 210 at the machining point M and the straight line orthogonal to the central axis of the surface 210. Therefore, the tangent angle of the cross section of the surface 210 corresponding to the angle (acute angle) ⁇ formed by the straight line connecting the center O of the arc C indicating the maximum wear of the cutting edge 115 and the machining point M and the central axis of the tool 110 The shape error shows the maximum value at the position of .
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the illuminance of a surface irradiated using a microlens array molded by a molding die free of shape errors due to abrasion of the surface 210.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the illuminance of a surface irradiated using a microlens array molded by a molding die free of shape errors due to abrasion of the surface 210.
  • FIG. 10 is a diagram showing illuminance in a horizontal cross section passing through the center of the circle in FIG.
  • the horizontal axis in FIG. 10 indicates the horizontal position, and the vertical axis in FIG. 10 indicates the relative value of the illuminance.
  • the illuminance is almost uniform on the illuminated surface.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the illuminance of a surface irradiated using a microlens array molded by a mold having a shape error due to wear as shown in FIG.
  • FIG. 12 is a diagram showing the illuminance of a horizontal section passing through the center of the circle in FIG.
  • the horizontal axis in FIG. 12 indicates the horizontal position, and the vertical axis in FIG. 12 indicates the relative value of the illuminance.
  • the wear of the cutting edge 115 shows the maximum value at the position of the angle (acute angle) ⁇ formed by the straight line connecting the center O of the arc C and the machining point M and the central axis of the tool 110.
  • a relatively large portion of the substantially circular shape error occurs at substantially the same locations on the faces of the corresponding mold.
  • shape errors at specific positions also increase on the surfaces of a plurality of microlenses of a microlens array manufactured using a molding die.
  • illuminance changes due to shape errors at specific positions of the surfaces of the plurality of microlenses are added, resulting in a specific illuminance as shown in FIGS.
  • the inventor believes that due to the wear of the cutting edge 115, a relatively large portion of the approximately circular shape error occurs at approximately the same position on the plurality of surfaces of the mold corresponding to the surfaces of the plurality of microlenses. , focusing on the fact that the surface irradiated by the microlens array has a large portion of illuminance variation corresponding to the relatively large portion of the error of the above-mentioned substantially circular shape. It was conceived to use a micro-lens array to reduce the change in illuminance on the illuminated surface by appropriately changing the position of the parts.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the inclination of the tool 110.
  • FIG. A point on the rotation axis of the tool 110 is the origin, and a straight line passing through the origin and parallel to the central axis of the surface 210 corresponding to the optical axis of the surface of the microlens is defined as the z-axis.
  • ⁇ be the angle (acute angle) between the z-axis and the rotation axis of the tool 110 .
  • ⁇ be an angle (acute angle) between the y-axis, the z-axis, and a plane including the rotation axis of the tool 110 .
  • FIG. 14 is a diagram showing the positional relationship between the tool 110 and the machining path of the tool when the angle (acute angle) formed by the z-axis and the rotation axis of the tool 110 is ⁇ .
  • the angle (acute angle) formed by the z-axis and the rotation axis of the tool 110 is zero.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining how to determine the maximum value of the angle (acute angle) ⁇ formed by the z-axis and the rotation axis of the tool 110.
  • FIG. FIG. 15 shows a cross section including the central axis of tool 110 and the central axis of surface 210 .
  • the maximum value of the angle ⁇ is determined so that the side surface of the tool and the surface 210 do not interfere with each other.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining an angle (acute angle) ⁇ between the y-axis, the rotation axis of the tool 110, and a plane including a straight line in the z-axis direction passing through the rotation axis of the tool 110.
  • the z-axis coincides with the central axis of the mold surface 210 corresponding to the microlens surface.
  • the plane containing the z-axis is denoted by PL.
  • Angle ⁇ corresponds to the angle about the central axis of surface 210 .
  • the angle ⁇ is an angle measured counterclockwise with respect to the y-axis.
  • the position where the maximum shape error occurs on the surface 210 will be described.
  • the position where the maximum value of the shape error occurs is the straight line connecting the center O of the arc C and the machining point M and the central axis of the tool 110 where the wear of the cutting edge 115 is maximum. It is determined by the position of the angle (acute angle) ⁇ formed by .
  • FIGS. 17 and 18 are the plane PL corresponding to the angle ⁇ described with reference to FIG. 16 .
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the position where the maximum shape error occurs on the surface 210 when the angle ⁇ is 0.
  • FIG. FIG. 17 shows a cross section including the central axis of surface 210 and the axis of rotation of tool 110 .
  • the cross section of FIG. 17 is the same as the cross section of FIG.
  • the angle (acute angle) formed between the straight line connecting the center O of the arc C and the machining point M and the central axis of the tool 110 is the tangent to the cross section of the surface 210 at the machining point and the surface 210 Since it is equal to the angle (acute angle) formed by a straight line perpendicular to the central axis of the tool 110, the wear of the cutting edge 115 is maximized.
  • the position of the surface 210 machined by the position of the angle (acute angle) ⁇ is the position where the angle (acute angle) formed by the tangent to the cross section of the surface 210 at the machining points M1 and M2 and the straight line orthogonal to the central axis of the surface 210 is ⁇ . is.
  • the position of the surface 210 machined by the position ⁇ of the cutting edge 115 is on a plane that includes the machining points M1 and M2 and is perpendicular to the central axis, and the distance from the central axis is a It is on the circle on 210.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the position where the maximum shape error occurs on the surface 210 when the angle ⁇ is a constant value other than 0.
  • FIG. The cross section of FIG. 18 is a cross section including the rotation axis of tool 110 and the central axis of surface 210 . In the case of FIG.
  • the wear of the cutting edge 115 is maximized, and the straight line connecting the center O of the arc C and the machining point M and the tool
  • the position of the surface 210 machined by the position of the angle (acute angle) ⁇ formed between the central axis of the surface 210 and the central axis of the surface 210 is the angle (acute angle) formed by the tangent to the cross section of the surface 210 at the machining point and the straight line orthogonal to the central axis of the surface 210. is the position of ⁇ + ⁇ and ⁇ . In the cross section of FIG.
  • the position of the surface 210 machined by the position ⁇ of the cutting edge 115 is a plane that includes the machining points M3 and M4 and is perpendicular to the straight line of the angle ⁇ with respect to the central axis in the cross section of FIG. above and on a generally circular shape on surface 210 .
  • the distance from the center axis of the center surface 210 of the substantially circular shape increases according to the angle ⁇ .
  • the position of the shape of the closed curve representing the location of the maximum shape error in surface 210 is moved in the direction of angle ⁇ from the central axis according to angle ⁇ , and the magnitude of the move is angle ⁇ . therefore increase.
  • the center of shape C1 coincides with the position of the central axis of surface 210 .
  • ⁇ is the angle measured counterclockwise with respect to the horizontal direction.
  • the surface 210 in FIGS. 19-21 is spherical.
  • C1 is circular.
  • C2 and C3 are curves similar to ellipses.
  • the curve representing the position where the maximum shape error of the surface 210 occurs may not be closed.
  • the maximum shape error of the surface 210 is generated for each microlens. Can change position. Further, by distributing at least one of the angles ⁇ and ⁇ with respect to the plurality of surfaces 210 within a predetermined range, the position at which the maximum value of the shape error of the plurality of surfaces 210 occurs changes, and the shape error of the plurality of microlenses changes. Since the positions where the maximum values of d do not overlap, variations in the illuminance due to shape errors of a plurality of microlenses in the illuminance distribution of the surface illuminated using the microlens array are reduced.
  • distributing the angles within a predetermined range means distributing the angles uniformly within the predetermined range, distributing the angles within the predetermined range according to a probability density function, and distributing the angles within the predetermined range. Including such as distributing the angles at regular intervals.
  • the variance of the angle values distributed within a given range should be greater than or equal to a suitable value. The above appropriate values are determined so that the illuminance variation depending on the position where the maximum shape error occurs in the illuminance distribution on the surface illuminated using the microlens array is sufficiently small.
  • the illuminance distribution of the surface irradiated using the microlens array is obtained by simulation when the angles ⁇ and ⁇ are changed for each of the surfaces 210 corresponding to the microlenses.
  • the angles ⁇ and ⁇ are distributed according to the probability density functions shown below.
  • FIG. 22 is a diagram showing the probability density function f( ⁇ ) of the angle ⁇ .
  • f( ⁇ ) can be expressed by the following formula.
  • the expected value of ⁇ is 2/3 of the maximum value ⁇ max.
  • FIG. 23 is a diagram showing the probability density function g( ⁇ ) of the angle ⁇ .
  • g( ⁇ ) can be expressed by the following formula.
  • the angles ⁇ and ⁇ were changed according to the probability density functions f( ⁇ ) and g( ⁇ ), respectively.
  • the position where the maximum shape error of the lens surface occurs was determined.
  • the maximum value ⁇ max of the angle ⁇ was set to 10 degrees.
  • the illuminance distribution of the surface irradiated with each microlens array was obtained, and the average value was obtained for each group.
  • the illuminance distribution of the microlens array was estimated from the above average values.
  • FIG. 25 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the horizontal direction of FIG.
  • the horizontal axis in FIG. 25 indicates the position in the horizontal direction
  • the vertical axis in FIG. 25 indicates the relative value of the illuminance.
  • FIG. 26 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the vertical direction of FIG.
  • the horizontal axis of FIG. 26 indicates the position in the vertical direction, and the vertical axis of FIG. 26 indicates the relative value of the illuminance.
  • FIG. 27 is a diagram showing the average illuminance distribution of a group of 6 microlenses.
  • FIG. 28 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the horizontal direction of FIG.
  • the horizontal axis in FIG. 28 indicates the horizontal position, and the vertical axis in FIG. 28 indicates the relative value of the illuminance.
  • FIG. 29 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the vertical direction of FIG.
  • the horizontal axis in FIG. 29 indicates the position in the vertical direction, and the vertical axis in FIG. 29 indicates the relative value of the illuminance.
  • FIG. 30 is a diagram showing the average illuminance distribution of a group of 20 microlenses.
  • FIG. 31 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the horizontal direction of FIG.
  • the horizontal axis in FIG. 31 indicates the horizontal position, and the vertical axis in FIG. 31 indicates the relative value of the illuminance.
  • FIG. 32 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the vertical direction of FIG.
  • the horizontal axis of FIG. 32 indicates the position in the vertical direction, and the vertical axis of FIG. 32 indicates the relative value of the illuminance.
  • FIG. 33 is a diagram showing the average illuminance distribution of a group of 50 microlenses.
  • FIG. 34 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the horizontal direction of FIG.
  • the horizontal axis in FIG. 34 indicates the position in the horizontal direction
  • the vertical axis in FIG. 34 indicates the relative value of the illuminance.
  • FIG. 35 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section in the vertical direction of FIG.
  • the horizontal axis of FIG. 35 indicates the position in the vertical direction, and the vertical axis of FIG. 35 indicates the relative value of the illuminance.
  • the x-axis, y-axis and z-axis shown in FIG. 3 and others can correspond to the X-axis, Y-axis and Z-axis of FIG. 1, respectively.
  • the angle ⁇ may correspond to the angle about the axis of rotation C, and the angle ⁇ to the angle about the axis of rotation B.
  • the machining path (trajectory) needs to be calculated by reflecting the error ⁇ ( ⁇ ) for each angle ⁇ . Therefore, in order to avoid complicated calculations, it is preferable to keep the angle ⁇ constant and change only the angle ⁇ .
  • the angle ⁇ is assumed to be a constant value other than 0 unless otherwise specified.
  • the angle ⁇ is the angle around the center axis of the surface 210 of the mold, so even if the angle ⁇ is changed, the position where the maximum shape error of the surface 210 occurs does not change. It is preferable that the angle ⁇ is 3 degrees or more in order to change the position where the maximum shape error of the surface 210 occurs.
  • the maximum value of the angle .theta. is determined so that the side surface of the tool and the surface 210 do not interfere with each other.
  • the angle ⁇ is set to 10 degrees or less.
  • the reason for this is that when adjusting the amount of run-out of the tool rotation axis, it may be difficult to adjust the run-out amount in both the axial direction of the tool rotation axis and the direction perpendicular to the axial direction. This is because, when , the surface roughness after machining can be reduced by preferentially adjusting the deflection amount in the axial direction.
  • N be the value obtained by dividing the area of the microlens array illuminated by the light flux incident on the microlens array by the effective area of a single microlens. In general, when N is 10 or less, it is easier to distribute the angles uniformly at regular intervals than to use a probability density function or the like.
  • the angles ⁇ of the surfaces corresponding to four adjacent microlenses are determined at intervals of 90 degrees, for example, 45 degrees, 135 degrees, 225 degrees and 315 degrees with respect to the horizontal direction.
  • FIG. 37 is a diagram showing an arrangement in which surfaces corresponding to four adjacent microlenses in FIG. 36 are combined.
  • a black circle in FIG. 40 indicates that the angle ⁇ is set to 0.
  • FIG. 39 is a diagram showing an arrangement in which surfaces corresponding to surfaces corresponding to surfaces corresponding to nine adjacent microlenses in FIG. 38 are combined.
  • the center position of the substantially circular shape moves around the central axis of surface 210 according to angle ⁇ . Also, the distance between the center position of the substantially circular shape and the central axis of surface 210 increases with angle ⁇ .
  • the radius of the substantially circular shape is determined by the angle (acute angle) ⁇ between the straight line connecting the center O of the arc C and the machining point M and the center axis of the tool 110, which was explained using FIG.
  • FIG. 40 is a diagram showing a state in which portions with large changes in illuminance due to each microlens overlap in the illuminance distribution due to a plurality of microlenses.
  • FIG. 44 is a diagram showing an illuminance distribution obtained by averaging the illuminance distributions of FIGS. 41-43.
  • the illuminance change in the average illuminance distribution of FIG. 44 is smaller than the illuminance change in each of the illuminance distributions of FIGS.
  • 45 and 46 are diagrams showing the shape error of a portion corresponding to one of the two microlens-corresponding portions of the microlens array mold processed by the conventional processing method. be.
  • FIGS. 47 and 48 are diagrams showing the shape error of one of the portions corresponding to the two microlenses of the microlens array molding die processed by the processing method of the present invention.
  • a specific processing method is the processing method of the examples described below.
  • microlens array examples are described below.
  • the specifications of the microlens array are as follows. Microlens shape Spherical surface with a radius of 0.3mm Effective diameter of microlens 0.3mm Microlens arrangement Regular hexagons inscribed in a circle with an effective lens diameter arranged without gaps on the bottom (base area is 0.0585 square millimeters) Number of microlenses: 418
  • the positional relationship between the optical axis and the bottom surface of a plurality of microlenses is determined by the applicant for the purpose of reducing unevenness in light intensity distribution, including that caused by diffraction of the apertures of individual microlenses. Adjusted by the method disclosed in WO2015/182619.
  • the radius of the arc of the tool used for machining the surface 210 is 0.2 millimeters. In general, it is preferable that the radius of the arc of the tool is 0.7 times or more and 0.8 times or less the minimum value of the curvature radius of the lens.
  • FIG. 49 is a diagram showing the illuminance distribution of a surface illuminated using a microlens array with the above specifications manufactured by a mold processed by a conventional processing method.
  • the incident beam diameter is 1 millimeter.
  • FIG. 51 is a diagram showing the illuminance distribution of the surface irradiated using the microlens array with the above specifications manufactured by the mold processed by the processing method of the present invention.
  • the incident beam diameter is 1 millimeter.
  • FIG. 53 is a diagram showing the illuminance distribution of the cross section of FIG.
  • the illuminance distribution of the surface irradiated using the microlens array manufactured by the mold processed by the conventional processing method has portions with locally low illuminance indicated by arrows.
  • the illuminance distribution of the surface irradiated using the microlens array manufactured by the mold processed by the processing method of the present invention does not have a portion where the illuminance is locally low.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

それぞれが同一方向の光軸を備え、ほぼ同一形状の複数のマイクロレンズを備えたマイクロレンズアレイの成形型の加工方法を提供する。一つのマイクロレンズの面に対応する該成形型の一つの面を加工する際に、該一つの面のマイクロレンズの光軸に対応する中心軸の方向をｚ軸として、互いに直交するｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を備えた（ｘ、ｙ、ｚ）座標系において、回転する工具の加工点の（ｘ、ｙ、ｚ）座標を変化させながら、該工具の回転軸と該工具の回転軸上の点を通る該ｚ軸の方向の直線とのなす角度θの値及び該工具の回転軸と該直線とを含む平面の該直線の周りの角度Φの値を一定として加工し、該複数のマイクロレンズの面に対応する該成形型の複数の面を加工する際に、面ごとに角度θ及び角度Φの少なくとも一方の値を所定の範囲内に分布させる。

Description

マイクロレンズアレイの成形型の加工方法
　本発明は、マイクロレンズアレイの成形型の加工方法に関する。
　マイクロレンズアレイの成形型を多軸加工機などの加工機によって加工する場合に、マイクロレンズアレイの複数のマイクロレンズの面に対応する成形型の複数の面を順次加工する（たとえば、特許文献１）。したがって、マイクロレンズの数が多い場合には成形型の加工の進行にしたがって加工機の工具の摩耗が大きくなる。工具の摩耗に起因する成形型の面の形状誤差はマイクロレンズアレイの光学性能に大きな影響を与える。特に、複数のマイクロレンズの面に対応する成形型の複数の面を順次加工する場合には、加工機の工具の特定の箇所が摩耗しやすいので成形型の複数の面の該特定の箇所に対応する特定の位置の形状誤差が大きくなる。したがって、成形型を使用して製造したマイクロレンズアレイの複数のマイクロレンズの面においても特定の位置の形状誤差が大きくなる。この結果、一例としてマイクロレンズアレイを、光束の発散角を屈折によって増加させる光学素子として使用した場合に、マイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度において、複数のマイクロレンズの面の特定の位置の形状誤差に起因する照度変化が加算されて照射面において特定の位置の照度変化が大きくなる傾向がある。
　このため、従来のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法によって、マイクロレンズの微細化及びマイクロレンズアレイの大型化の影響に十分に対応することはできなかった。換言すれば、多数の微細なマイクロレンズを含む大面積の光学性能の高いマイクロレンズアレイの成形型の加工方法は開発されていない。したがって、多数の微細なマイクロレンズを含む大面積の光学性能の高いマイクロレンズアレイの成形型の加工方法に対するニーズがある。
特開2018-43444号公報
　本発明の課題は、多数の微細なマイクロレンズを含む大面積の光学性能の高いマイクロレンズアレイの成形型の加工方法を提供することである。
　本発明の第１の態様のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法は、それぞれが同一方向の光軸を備え、ほぼ同一形状の複数のマイクロレンズを備えたマイクロレンズアレイの成形型の加工方法である。一つのマイクロレンズの面に対応する該成形型の一つの面を加工する際に、該一つの面のマイクロレンズの光軸に対応する中心軸の方向をｚ軸として、互いに直交するｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を備えた（ｘ、ｙ、ｚ）座標系において、回転する工具の加工点の（ｘ、ｙ、ｚ）座標を変化させながら、該工具の回転軸と該工具の回転軸上の点を通る該ｚ軸の方向の直線とのなす角度θの値及び該工具の回転軸と該直線とを含む平面の該直線の周りの角度Φの値を一定として加工し、該複数のマイクロレンズの面に対応する該成形型の複数の面を加工する際に、面ごとに角度θ及び角度Φの少なくとも一方の値を所定の範囲内に分布させる。
　本態様によれば、該複数のマイクロレンズの面に対応する該成形型の複数の面を加工する際に、面ごとに角度θ及び角度Φの少なくとも一方の値を所定の範囲内に分布させることによって、該複数の面の形状誤差の最大値が生じる位置が変化し、複数のマイクロレンズの形状誤差の最大値が生じる位置が重ならない。この結果、マイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度分布において複数のマイクロレンズの形状誤差よる照度変化を小さくすることができる。したがって、本態様によれば、多数の微細なマイクロレンズを含む大面積の光学性能の高いマイクロレンズアレイの成形型を加工することができる。
　本発明の第１の態様の第１の実施形態のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法においては、該工具の加工点が該成形型の一つの面上の、交わることのない連続した線上に位置するように加工が実施される。
　本発明の第１の態様の第２の実施形態のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法においては、該複数のマイクロレンズの面に対応する該成形型の複数の面に関し、該工具の該回転軸上の基準点と加工点とを結ぶ直線と該回転軸とがなす角度（鋭角）が所定の値となる点からなるそれぞれの面上の曲線の位置が面ごとに変化するように、面ごとに角度θ及び角度Φの少なくとも一方の値を所定の範囲内範囲内に分布させる。
　本実施形態によれば、該工具の該回転軸上の基準点と加工点とを結ぶ直線と該回転軸とがなす角度（鋭角）により該工具の摩耗が最大となる点を規定し、該成形型の複数の面において形状誤差の最大となる位置を推定することができるので、角度θ及び角度Φの少なくとも一方の値を所定の範囲内範囲内の分布を適切に定めることができる。
　本発明の第１の態様の第３の実施形態のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法においては、該複数のマイクロレンズの面に対応する該成形型の複数の面を加工する際に、角度θの値を0ではない一つの定数または少なくとも一つの０ではない値を含む複数の定数とし、角度Φの値を0度から360度の範囲内に分布させる。
　本実施形態によれば、角度θの値を0ではない一つの定数または少なくとも一つの０ではない値を含む複数の定数とするので容易に加工経路を定めることができる。
　本発明の第１の態様の第４の実施形態のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法においては、Ｎが10以下の自然数として、隣接するＮ個のマイクロレンズの面に対応する該成形型の隣接するＮ個の面ごとに角度θ及び角度Φの少なくとも一方の値を所定の範囲内に分布させる。
　本実施形態によれば、マイクロレンズアレイの入射光束によって照射されるマイクロレンズアレイの面積を単一のマイクロレンズの有効面積で除した値をＮとした場合に、入射光束がマイクロレンズアレイのどの位置に入射しても照射されるマイクロレンズアレイの面積内で複数のマイクロレンズの角度Φが適切に分布するようにすることができる。
　本発明の第１の態様の第５の実施形態のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法においては、角度θは3度以上で15度以下である。
　本発明の第１の態様の第６の実施形態のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法は、５軸加工機を使用し、該ｘ軸、該ｙ軸及び該ｚ軸を該５軸加工機の三つの直線軸に対応させ、該角度θ及び該角度Φを該多軸加工機の二つの回転軸の周りの角度に対応させ加工を実施する。
　本実施形態によれば、５軸加工機を使用して容易にマイクロレンズアレイの成形型を加工することができる。
　本発明の第２の態様のマイクロレンズアレイの製造方法は、上記のいずれかのマイクロレンズアレイの成形型の加工方法によって加工した成形型を使用する。
　本態様のマイクロレンズアレイの製造方法によれば、多数の微細なマイクロレンズを含む大面積の光学性能の高いマイクロレンズアレイが得られる。
本発明の加工方法に使用する加工装置の一例としての５軸加工機を示す図である。 工具を示す図である。 ５軸加工機によってレンズ面に対応する成形型の面を加工する場合の工具の加工経路Ｓの一例を示す図である。 工具の回転軸を含む断面を示す図である。 工具の回転軸を含む断面を示す図である。 レンズ面に対応する成形型の面を加工する従来の加工方法の場合の切れ刃の円弧の中心Ｏの加工経路Ｓ’を示す図である。 切れ刃の摩耗を説明するための図である。 レンズ面に対応する成形型の面の切れ刃の摩耗による形状誤差を示す図である。 面の摩耗による形状誤差のない成形型によって成形されたマイクロレンズアレイによる照度の一例を示す図である。 図９の円の中心を通る水平方向断面の照度円の中心を通る水平方向断面の照度を示す図である。 図８に示すような摩耗による形状誤差を有する成形型によって成形されたマイクロレンズアレイによる照度の一例を示す図である。 図１１の円の中心を通る水平方向断面の照度を示す図である。 工具の傾きを説明するための図である。 ｚ軸と工具の回転軸とがなす角度（鋭角）がθの場合において工具と工具の加工経路との位置関係を示す図である。 ｚ軸と工具の回転軸とがなす角度（鋭角）θの最大値の定め方を説明するための図である。 ｙ軸と工具の回転軸及び工具の回転軸を通るｚ軸方向の直線を含む面とがなす角度（鋭角）Φを説明するための図である。 角度θが0の場合に、面において形状誤差の最大値が生じる位置を説明するための図である。 角度θが0ではない一定値の場合に、面において形状誤差の最大値が生じる位置を説明するための図である。 θ=0度の場合に面の形状誤差の最大値が生じる位置を表す閉じた曲線の形状Ｃ１を示す図である。 θ=15度、Φ=90度の場合に面の形状誤差の最大値が生じる位置を表す閉じた曲線の形状Ｃ２を示す図である。 θ=15度、Φ=180度の場合に面２１０の形状誤差の最大値が生じる位置を表す閉じた曲線の形状Ｃ３を示す図である。 角度θの確率密度関数ｆ（θ）を示す図である。 角度Φの確率密度関数ｇ（Φ）を示す図である。 θ=０の従来の方法で加工した１個のマイクロレンズを使用して照射した面の照度分布を示す図である。 図２４の水平方向の断面の照度分布を示す図である。 図２４の鉛直方向の断面の照度分布を示す図である。 6個のマイクロレンズのグループの平均の照度分布を示す図である。 図２７の水平方向の断面の照度分布を示す図である。 図２７の鉛直方向の断面の照度分布を示す図である。 20個のマイクロレンズのグループの平均の照度分布を示す図である。 図３０の水平方向の断面の照度分布を示す図である。に対応する面 図３０の鉛直方向の断面の照度分布を示す図である。 50個のマイクロレンズのグループの平均の照度分布を示す図である。 図３３の水平方向の断面の照度分布を示す図である。 図３３の鉛直方向の断面の照度分布を示す図である。 Ｎ=４の場合の、隣接する４個のマイクロレンズに対応する面の角度Φの一例を示す図である。 図３６の隣接する４個のマイクロレンズを組み合わせた配置を示す図である。 Ｎ=９の場合の、隣接する９個のマイクロレンズに対応する面の角度Φの一例を示す図である。 図３８の隣接する９個のマイクロレンズに対応する面に対応する面に対応する面を組み合わせた配置を示す図である。 複数のマイクロレンズによる照度分布においてそれぞれのマイクロレンズによる照度の変化の大きな部分が重なる状態を示す図である。 θ=10度、Φ=0の場合の面に対応するマイクロレンズの照度分布を示す図である。 θ=0の場合のレンズ面に対応するマイクロレンズの照度分布を示す図である。 θ=10度、Φ=90度の場合の面に対応するマイクロレンズの照度分布を示す図である。 図４１-４３の照度分布を平均した照度分布を示す図である。 従来技術の加工方法で加工したマイクロレンズアレイ用成形型の２か所のマイクロレンズに対応する部分のうちの一つに対応する部分の形状誤差を示す図である。 従来技術の加工方法で加工したマイクロレンズアレイ用成形型の２か所のマイクロレンズに対応する部分のうちの一つに対応する部分の形状誤差を示す図である。 本発明の加工方法で加工したマイクロレンズアレイ用成形型の２か所のマイクロレンズに対応する部分のうちの一つの形状誤差を示す図である。 本発明の加工方法で加工したマイクロレンズアレイ用成形型の２か所のマイクロレンズに対応する部分のうちの一つの形状誤差を示す図である。 従来の加工方法によって加工した成形型によって製造した上記の仕様のマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度分布を示す図である。 図４９の断面の照度分布を示す図である。 本発明の加工方法によって加工した成形型によって製造した上記の仕様のマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度分布を示す図である。 図５１の断面の照度分布を示す図である。
　図１は、本発明の加工方法に使用する加工装置の一例としての５軸加工機１００を示す図である。５軸加工機１００は三つの直線軸（Ｘ,Ｙ,Ｚ）及び二つの回転軸（Ｂ,Ｃ）を備える。加工対象２００は工具１１０によって加工される。工具１１０は、一例としてボールエンドミルである。
　図２は、工具１１０を示す図である。工具１１０は切れ刃１１５を備え、回転軸の周りに回転することによって加工対象２００を切削する。工具１１０の回転軸を含む断面の切れ刃１１５の輪郭は円弧状である。
　図３は、５軸加工機１００によってレンズ面に対応する成形型の面２１０を加工する場合の工具１１０の加工点の位置を示す加工経路Ｓの一例を示す図である。レンズ面及び面２１０は、球面、非球面、自由曲面などである。加工経路は、一例として成形型の面の中心軸の周りの渦巻状である。一般的に、工具の加工点は成形型の面２１０上の、交わることのない連続した線上に位置するように加工が実施されるのが好ましい。工具１１０の加工点の位置は５軸加工機１００の直線軸（Ｘ,Ｙ,Ｚ）によって制御される。加工経路の定め方については後で説明する。
　図４及び図５は、工具１１０の回転軸を含む断面を示す図である。図５は、図４の点線で囲んだ部分の拡大図である。図５の断面において、切れ刃１１５の輪郭の設計上の円弧をＣで示し、円弧Ｃの中心をＯで示す。中心Ｏは回転軸上に位置する。実際の切れ刃１１５の輪郭C’と設計上の円弧Ｃとの間には、工具の取り付け誤差及び切れ刃の輪郭のうねりに起因する円弧の半径方向の誤差がある。そこで、テスト切削を実施して円弧の半径方向の誤差を検出し、その誤差を円弧Ｃの中心Ｏの周りの角度αの関数Δ（α）として表す。
　円弧Ｃの中心Ｏを基準点とも呼称する。切れ刃の断面形状が完全な円弧ではない場合においても中心軸上の基準点を定め、基準点の周りの角度によって加工点の位置を規定することができる。
　図６は、レンズ面に対応する成形型の面２１０を加工する従来の加工方法の場合の切れ刃１１５の円弧の中心Ｏの加工経路Ｓ’を示す図である。図６は面２１０の中心軸及び工具１１０の回転軸を含む断面を示す。加工経路Ｓ’は、円弧Ｃの半径及び円弧の半径方向の誤差Δ（α）から定まる。工具１１０の回転軸はレンズ面の光軸に対応する面２１０の中心軸と常に平行である。ここで留意すべき点は、円弧Ｃの中心Ｏと加工点Ｍとを結ぶ直線と工具１１０の中心軸とがなす角度（鋭角）は加工点Ｍにおける面２１０の断面の接線と面２１０の中心軸に直交する直線とがなす角度（鋭角）αに等しいことである。
　図７は、切れ刃１１５の摩耗を説明するための図である。図７は工具１１０の回転軸を含む断面を示す。切れ刃１１５の摩耗は、円弧Ｃの中心Ｏと加工点Ｍとを結ぶ直線と工具１１０の中心軸とがなす角度（鋭角）γの位置で最大値を示す。
　図８は、レンズ面に対応する成形型の面２１０の切れ刃１１５の摩耗による形状誤差を示す図である。加工された形状プロファイルと設計値との差である。図８の横軸は面２１０上の点の中心軸からの距離を示し、図８の縦軸はその点における切れ刃１１５の摩耗による形状誤差を示す。同じ工具を使用して複数のマイクロレンズ面に対応する複数の面２１０を加工する場合に、後で加工される面２１０の形状誤差はより大きくなる。図６を使用して説明したように、円弧Ｃの中心Ｏの周りの角度は加工点Ｍにおける面２１０の断面の接線と面２１０の中心軸に直交する直線とがなす角度（鋭角）に等しいので、切れ刃１１５の摩耗の最大値を示す円弧Ｃの中心Ｏと加工点Ｍとを結ぶ直線と工具１１０の中心軸とがなす角度（鋭角）γに対応する、面２１０の断面の接線角度の位置で形状誤差は最大値を示す。
　図９は、面２１０の摩耗による形状誤差のない成形型によって成形されたマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度の一例を示す図である。
　図１０は、図９の円の中心を通る水平方向断面の照度を示す図である。図１０の横軸は水平方向の位置を示し、図１０の縦軸は照度の相対値を示す。
　図９及び図１０によれば、照度は照射される面上でほぼ一様である。
　図１１は、図８に示すような摩耗による形状誤差を有する成形型によって成形されたマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度の一例を示す図である。
　図１２は、図１１の円の中心を通る水平方向断面の照度を示す図である。図１２の横軸は水平方向の位置を示し、図１２の縦軸は照度の相対値を示す。
　切れ刃１１５の摩耗は、円弧Ｃの中心Ｏと加工点Ｍとを結ぶ直線と工具１１０の中心軸とがなす角度（鋭角）γの位置で最大値を示すので、複数のマイクロレンズの面に対応する成形型の複数の面においてほぼ同じ位置にほぼ円形の形状の誤差の相対的に大きな部分が生じる。したがって、成形型を使用して製造したマイクロレンズアレイの複数のマイクロレンズの面においても特定の位置の形状誤差が大きくなる。この結果、マイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度において、複数のマイクロレンズの面の特定の位置の形状誤差に起因する照度変化が加算されて、図１１及び図１２に示すように特定の位置の照度変化が大きくなる。
　発明者は、切れ刃１１５の摩耗に起因して、複数のマイクロレンズの面に対応する成形型の複数の面においてほぼ同じ位置にほぼ円形の形状の誤差の相対的に大きな部分が生じることによって、マイクロレンズアレイによって照射される面において上記のほぼ円形の形状の誤差の相対的に大きな部分に対応する照度の変化の大きな部分が生じることに着目し、マイクロレンズごとに誤差の相対的に大きな部分の位置を適切に変化させることによってマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度の変化を小さくすることに想到した。
　図１３は、工具１１０の傾きを説明するための図である。工具１１０の回転軸上の一点を原点として原点を通り、マイクロレンズの面の光軸に対応する面２１０の中心軸に平行な直線をｚ軸とする。ｚ軸に直交する平面内に互いに直交するｘ軸及びｙ軸を定める。ｚ軸と工具１１０の回転軸とがなす角度（鋭角）をθとする。ｙ軸とｚ軸及び工具１１０の回転軸を含む面とがなす角度（鋭角）をΦとする。
　図１４は、ｚ軸と工具１１０の回転軸とがなす角度（鋭角）がθの場合において工具１１０と工具の加工経路との位置関係を示す図である。図６を使用して説明した従来の加工方法の場合にはｚ軸と工具１１０の回転軸とがなす角度（鋭角）は0である。
　図１５は、ｚ軸と工具１１０の回転軸とがなす角度（鋭角）θの最大値の定め方を説明するための図である。図１５は、工具１１０の中心軸及び面２１０の中心軸を含む断面を示す。角度θの最大値は、工具の側面と面２１０とが干渉しないように定める。
　図１６は、ｙ軸と工具１１０の回転軸及び工具１１０の回転軸を通るｚ軸方向の直線を含む面とがなす角度（鋭角）Φを説明するための図である。図１６においてｚ軸はマイクロレンズの面に対応する成形型の面２１０の中心軸と一致する。ｚ軸を含む面をＰＬで示す。角度Φは、面２１０の中心軸の周りの角度に対応する。図１６において角度Φはｙ軸を基準として反時計回りに測定した角度である。
　ここで、面２１０において形状誤差の最大値が生じる位置について説明する。図８を使用して説明したように形状誤差の最大値が生じる位置は、切れ刃１１５の摩耗が最大となる、円弧Ｃの中心Ｏと加工点Ｍとを結ぶ直線と工具１１０の中心軸とがなす角度（鋭角）γの位置によって定まる。
　以下において、マイクロレンズの面に対応する成形型の面２１０が球面である場合について説明する。この場合に、以下に説明する図１７及び図１８の断面は、図１６で説明した、角度Φに対応する面ＰＬである。
　図１７は、角度θが0の場合に、面２１０において形状誤差の最大値が生じる位置を説明するための図である。図１７は面２１０の中心軸及び工具１１０の回転軸を含む断面を示す。図１７の断面は図６の断面と同じである。図６を使用して説明したように、円弧Ｃの中心Ｏと加工点Ｍとを結ぶ直線と工具１１０の中心軸とがなす角度（鋭角）は加工点における面２１０の断面の接線と面２１０の中心軸に直交する直線とがなす角度（鋭角）に等しいので、切れ刃１１５の摩耗が最大となる、円弧Ｃの中心Ｏと加工点Ｍとを結ぶ直線と工具１１０の中心軸とがなす角度（鋭角）γの位置によって加工される面２１０の位置は、加工点M１及びM２における面２１０の断面の接線と面２１０の中心軸に直交する直線とがなす角度（鋭角）がγの位置である。面２１０が球面であるとして切れ刃１１５のγの位置によって加工される面２１０の位置は、加工点M１及びM２を含み中心軸に垂直な平面上にあり、中心軸からの距離がａの面２１０上の円上である。
　図１８は、角度θが0ではない一定値の場合に、面２１０において形状誤差の最大値が生じる位置を説明するための図である。図１８の断面は、工具１１０の回転軸及び面２１０の中心軸を含む断面である。図１８の場合に工具１１０の回転軸の面２１０の中心軸に対する傾き角度はθであるので、切れ刃１１５の摩耗が最大となる、円弧Ｃの中心Ｏと加工点Ｍとを結ぶ直線と工具１１０の中心軸とがなす角度（鋭角）γの位置によって加工される面２１０の位置は、加工点における面２１０の断面の接線と面２１０の中心軸に直交する直線とがなす角度（鋭角）がγ＋θ及びγ‐θの位置である。図１８の断面において、中心軸から角度がγ＋θ及びγ‐θの加工点M３及びM４までの距離をそれぞれｂ及びｃとすると、ｂはａよりも大きくｃはａよりも小さい。また、ｂ及びｃの和は２ａよりも小さい。面２１０が球面であるとして上記の切れ刃１１５のγの位置によって加工される面２１０の位置は、加工点M３及びM４を含み、図１８の断面において中心軸に対する角度θの直線に垂直な平面上にあり、面２１０上のほぼ円形の形状上である。なお、上記のほぼ円形の形状の中心の面２１０の中心軸からの距離は角度θにしたがって増加する。換言すれば、面２１０において形状誤差の最大値が生じる位置を表す閉じた曲線の形状の位置は、角度θにしたがって中心軸から角度Φの方向に移動し、その移動の大きさは角度θにしたがって増加する。
　図１９は、θ=0度の場合に面２１０の形状誤差の最大値が生じる位置を表す閉じた曲線の形状Ｃ１を示す図である。形状Ｃ１の中心は面２１０の中心軸の位置と一致する。
　図２０は、θ=15度、Φ=90度の場合に面２１０の形状誤差の最大値が生じる位置を表す閉じた曲線の形状Ｃ２を示す図である。Φは水平方向を基準として反時計回りに測定した角度である。形状Ｃ２の中心は面２１０の中心軸の位置からΦ=90度の方向へ移動している。
　図２１は、θ=15度、Φ=180度の場合に面２１０の形状誤差の最大値が生じる位置を表す閉じた曲線の形状Ｃ３を示す図である。形状Ｃ３の中心は面２１０の中心軸の位置からΦ=180度の方向へ移動している。
　図１９-２１において面２１０は球面とする。Ｃ１は円形である。Ｃ２及びＣ３は楕円に類似した曲線である。
　一般的に、面２１０の形状誤差の最大値が生じる位置を表す曲線は閉じない場合もある。
　このように、複数のマイクロレンズの面に対応する成形型の複数の面２１０ごとに角度θ及び角度Φの少なくとも一方を変化させることによって、マイクロレンズごとに面２１０の形状誤差の最大値が生じる位置を変化させることができる。また、複数の面２１０に対する角度θ及び角度Φの少なくとも一方を所定の範囲内に分布させることによって、複数の面２１０の形状誤差の最大値が生じる位置が変化し、複数のマイクロレンズの形状誤差の最大値が生じる位置が重ならないのでマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度分布において複数のマイクロレンズの形状誤差よる照度変化が小さくなる。
　ここで、角度を所定の範囲内に分布させるとは、角度を所定の範囲内に一様に分布させること、角度を所定の範囲内である確率密度関数にしたがって分布させること、所定の範囲で角度を一定の間隔で分布させることなどを含む。一般的に、所定の範囲内に分布させた角度の値の分散が適切な値以上となるようする。上記の適切な値は、マイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度分布において形状誤差の最大値が生じる位置による照度変化が十分に小さくなるように定める。
　つぎに、複数のマイクロレンズに対応する複数の面２１０ごとに角度θ及び角度Φを変化させた場合のマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度分布をシミュレーションによって求める。角度θ及び角度Φは以下に示す確率密度関数にしたがって分布させる。
　図２２は、角度θの確率密度関数ｆ（θ）を示す図である。ｆ（θ）は以下の式で表せる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 θの期待値は最大値θmaxの2/3である。
　図２３は、角度Φの確率密度関数ｇ（Φ）を示す図である。ｇ（Φ）は以下の式で表せる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　シミュレーションにおいては、マイクロレンズの数が6個、20個及び50個の3個のグループにおいて、角度θ及び角度Φをそれぞれ確率密度関数ｆ（θ）及びｇ（Φ）に従って変化させ、それぞれのマイクロレンズの面の形状誤差の最大値が生じる位置を求めた。角度θの最大値θmaxは10度とした。つぎに、それぞれのマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度分布を求めグループごとに平均値を求めた。上記の平均値によって、マイクロレンズアレイの照度分布を推定した。
　図２４は、θ=０の従来の方法で加工した１個のマイクロレンズを使用して照射した面の照度分布を示す図である。
　図２５は、図２４の水平方向の断面の照度分布を示す図である。図２５の横軸は水平方向の位置を示し、図２５の縦軸は照度の相対値を示す。
　図２６は、図２４の鉛直方向の断面の照度分布を示す図である。図２６の横軸は鉛直方向の位置を示し、図２６の縦軸は照度の相対値を示す。
　図２７は、6個のマイクロレンズのグループの平均の照度分布を示す図である。
　図２８は、図２７の水平方向の断面の照度分布を示す図である。図２８の横軸は水平方向の位置を示し、図２８の縦軸は照度の相対値を示す。
　図２９は、図２７の鉛直方向の断面の照度分布を示す図である。図２９の横軸は鉛直方向の位置を示し、図２９の縦軸は照度の相対値を示す。
　図３０は、20個のマイクロレンズのグループの平均の照度分布を示す図である。
　図３１は、図３０の水平方向の断面の照度分布を示す図である。図３１の横軸は水平方向の位置を示し、図３１の縦軸は照度の相対値を示す。
　図３２は、図３０の鉛直方向の断面の照度分布を示す図である。図３２の横軸は鉛直方向の位置を示し、図３２の縦軸は照度の相対値を示す。
　図３３は、50個のマイクロレンズのグループの平均の照度分布を示す図である。
　図３４は、図３３の水平方向の断面の照度分布を示す図である。図３４の横軸は水平方向の位置を示し、図３４の縦軸は照度の相対値を示す。
　図３５は、図３３の鉛直方向の断面の照度分布を示す図である。図３５の横軸は鉛直方向の位置を示し、図３５の縦軸は照度の相対値を示す。
　図２４-２６によると、θ=0の従来の方法で加工した場合には、複数のマイクロレンズの面２１０の形状誤差の最大値が生じる位置に対応する位置がほぼ同じになるのでマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度分布において面２１０の形状誤差の最大値が生じる位置に対応する位置の照度の変化が大きくなることが推定される。図２７-３５によると、マイクロレンズの数を増加して面２１０の形状誤差の最大値が生じる位置を変化させることによってマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度の変化はθ=0の従来の方法で加工した場合と比較して小さくなることが推定される。
　図１に示した５軸加工機１００によって本発明の加工方法をどのように実施するかを説明する。図３他に示したｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は図１のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸にそれぞれ対応させることができる。角度θは回転軸Ｃの周りの角度に、角度Φは回転軸Ｂの周りの角度に対応させることができる。
　マイクロレンズごとに角度θを変化させると、加工開始位置のｘ、ｙ、ｚ座標がマイクロレンズごとに異なり計算及び加工時の位置出し作業が煩雑となる。また、加工経路（軌跡）も角度θ毎に誤差Δ（α）を反映させた計算が必要となる。したがって、繁雑な計算を避けるには角度θを変化させず一定として角度Φのみを変化させるのが好ましい。
　以下において、マイクロレンズアレイの複数のマイクロレンズの面に対応する複数の面２１０に対して角度Φをどのように変化させるべきかを検討する。角度θは、別途記載した場合以外は０ではない一定値とする。角度θが0であると、角度Φは成形型の面２１０の中心軸の周りの角度となるので角度Φを変化させても面２１０の形状誤差の最大値が生じる位置は変化しない。面２１０の形状誤差の最大値が生じる位置を変化させるには角度θが3度以上であるのが好ましい。上述のように角度θの最大値は、工具の側面と面２１０とが干渉しないように定めるが、実際には角度θを15度以下とするのが好ましい。また、角度θを10度以下とするのがさらに好ましい。その理由は、工具回転軸の回転振れ量を調整する際に、工具回転軸の軸方向及び軸方向に垂直な方向の両方の振れ量を良好に調整することが難しい場合が有るが、角度θが小さい方場合には軸方向の振れ量を優先的に調整することによって加工後の面粗さを減少させることができるからである。
　マイクロレンズアレイの入射光束によって照射されるマイクロレンズアレイの面積を単一のマイクロレンズの有効面積で除した値をＮとする。一般的にＮが10以下の場合には、角度を分布させる際に、確率密度関数などを使用するよりも一定の間隔で一様に分布させる方が簡単である。
　図３６は、Ｎ=４の場合の、隣接する４個のマイクロレンズに対応する面の角度Φの一例を示す図である。隣接する４個のマイクロレンズに対応する面の角度Φは、たとえば水平方向に対して45度、135度、225度及び315度のように90度の間隔で定められる。
　図３７は、図３６の隣接する４個のマイクロレンズに対応する面を組み合わせた配置を示す図である。Ｎ=４の場合に、図３７の配置によれば、入射光束がマイクロレンズアレイのどの位置に入射しても照射されるマイクロレンズアレイの面積内で複数のマイクロレンズの角度Φが適切に分布する。
　図３８は、Ｎ=９の場合の、隣接する９個のマイクロレンズに対応する面の角度Φの一例を示す図である。図４０の黒い丸は角度θを０とすることを示す。
　図３９は、図３８の隣接する９個のマイクロレンズに対応する面に対応する面に対応する面を組み合わせた配置を示す図である。Ｎ=９の場合に、図４１の配置によれば、入射光束がマイクロレンズアレイのどの位置に入射しても照射されるマイクロレンズアレイの面積内で複数のマイクロレンズの角度Φが適切に分布する。
　図１９－２１に示す、面２１０の形状誤差の最大値が生じる位置に対応するほぼ円形の形状の中心位置は角度Φにしたがって面２１０の中心軸の周りを移動する。また、上記のほぼ円形の形状の中心位置と面２１０の中心軸との間の距離は角度θにしたがって増加する。他方、上記のほぼ円形の形状の半径は図７を使用して説明した、円弧Ｃの中心Ｏと加工点Ｍとを結ぶ直線及び工具１１０の中心軸がなす角度（鋭角）γによって定まる。成形型において上記のほぼ円形の形状の中心位置及び面２１０の中心軸間の距離と、上記のほぼ円形の形状の半径と、が等しいと、複数のマイクロレンズの面に対応する成形型の複数の面２１０ごとに角度θ及び角度Φを変化させても、このような成形型によって製造した複数のマイクロレンズを使用して照射した面の照度分布においてそれぞれのマイクロレンズによる照度の変化の大きな部分が重なる恐れがある。
　図４０は、複数のマイクロレンズによる照度分布においてそれぞれのマイクロレンズによる照度の変化の大きな部分が重なる状態を示す図である。
　したがって、複数のマイクロレンズによる照度分布においてそれぞれのマイクロレンズによる照度の変化の大きな部分が重なる状態を避けるように角度θを定める必要がある。
　図４１は、θ=10度、Φ=0の場合のレンズ面210に対応するマイクロレンズの照度分布を示す図である。
　図４２は、θ=0の場合のレンズ面210に対応するマイクロレンズの照度分布を示す図である。
　図４３は、θ=10度、Φ=90度の場合のレンズ面210に対応するマイクロレンズの照度分布を示す図である。
　図４４は、図４１-図４３の照度分布を平均した照度分布を示す図である。図４４の平均した照度分布における照度変化は、図４１-図４３のそれぞれの照度分布における照度変化よりも小さい。
　図４５及び図４６は、それぞれ、従来技術の加工方法で加工したマイクロレンズアレイ用成形型の２か所のマイクロレンズに対応する部分のうちの一つに対応する部分の形状誤差を示す図である。
　図４７及び図４８は、それぞれ、本発明の加工方法で加工したマイクロレンズアレイ用成形型の２か所のマイクロレンズに対応する部分のうちの一つの形状誤差を示す図である。具体的な加工方法は、以下に説明する実施例の加工方法である。
　図４５及び図４６によれば、２か所のマイクロレンズに対応する部分の形状誤差の大きな位置はほぼ同じである。他方、図４７及び図４８によれば、２か所のマイクロレンズに対応する部分の形状誤差の大きな位置は顕著に異なっている。
　以下において実施例について説明する。マイクロレンズアレイの仕様は以下のとおりである。
　マイクロレンズの形状　　　　半径0.3ミリメータの球面
　マイクロレンズの有効径　　　0.3ミリメータ
　マイクロレンズの配列　　　　有効レンズ径の円に内接する正六角形を底面の隙間のない配置（底面積は0.0585平方ミリメータ）
　マイクロレンズの個数　　　　418個
なお、複数のマイクロレンズの光軸及び底面の位置関係は、個々のマイクロレンズの開口の回折に起因するものを含む光の強度分布のむらを低減する目的で、出願人によるWO2015/182619に開示した方法で調整している。
　面２１０の加工に使用した工具の円弧の半径は0.2ミリメータである。一般的に、工具の円弧の半径はレンズの曲率半径の最小値の0.7倍以上、かつ0.8倍以下であるのが好ましい。
　図４９は、従来の加工方法によって加工した成形型によって製造した上記の仕様のマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度分布を示す図である。入射光束の径は1ミリメータである。
　図５０は図４９の断面の照度分布を示す図である。
　図５１は、本発明の加工方法によって加工した成形型によって製造した上記の仕様のマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度分布を示す図である。入射光束の径は1ミリメータである。
　図５３は図５１の断面の照度分布を示す図である。
　図４９及び図５０によると、従来の加工方法によって加工した成形型によって製造したマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度分布には矢印で示した照度が局所的に低い部分が存在する。他方、図５１及び図５２によると、本発明の加工方法によって加工した成形型によって製造したマイクロレンズアレイを使用して照射した面の照度分布には照度が局所的に低い部分は存在しない。

Claims (8)

  1. 　それぞれが同一方向の光軸を備え、ほぼ同一形状の複数のマイクロレンズを備えたマイクロレンズアレイの成形型の加工方法であって、一つのマイクロレンズの面に対応する該成形型の一つの面を加工する際に、該一つの面のマイクロレンズの光軸に対応する中心軸の方向をｚ軸として、互いに直交するｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を備えた（ｘ、ｙ、ｚ）座標系において、回転する工具の加工点の（ｘ、ｙ、ｚ）座標を変化させながら、該工具の回転軸と該工具の回転軸上の点を通る該ｚ軸の方向の直線とのなす角度θの値及び該工具の回転軸と該直線とを含む平面の該直線の周りの角度Φの値を一定として加工し、該複数のマイクロレンズの面に対応する該成形型の複数の面を加工する際に、面ごとに角度θ及び角度Φの少なくとも一方の値を所定の範囲内に分布させるマイクロレンズアレイの成形型の加工方法。
  2. 　該工具の加工点が該成形型の一つの面上の、交わることのない連続した線上に位置するように加工が実施される請求項１に記載のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法。
  3. 　該複数のマイクロレンズの面に対応する該成形型の複数の面に関し、該工具の該回転軸上の基準点と加工点とを結ぶ直線と該回転軸とがなす角度（鋭角）が所定の値となる点からなるそれぞれの面上の曲線の位置が面ごとに変化するように、面ごとに角度θ及び角度Φの少なくとも一方の値を所定の範囲内範囲内に分布させる請求項１または２に記載のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法。
  4. 　該複数のマイクロレンズの面に対応する該成形型の複数の面を加工する際に、角度θの値を0ではない一つの定数または少なくとも一つの０ではない値を含む複数の定数とし、角度Φの値を0度から360度の範囲内に分布させる請求項１から３のいずれかに記載のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法。
  5. 　Ｎが10以下の自然数として、隣接するＮ個のマイクロレンズの面に対応する該成形型の隣接するＮ個の面ごとに角度θ及び角度Φの少なくとも一方の値を所定の範範囲内に分布させる請求項１から３のいずれかに記載のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法。
  6. 　角度θは3度以上で15度以下である請求項１から５のいずれかに記載のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法。
  7. 　５軸加工機を使用し、該ｘ軸、該ｙ軸及び該ｚ軸を該５軸加工機の三つの直線軸に対応させ、該角度θ及び該角度Φを該多軸加工機の二つの回転軸の周りの角度に対応させ加工を実施する請求項１から６のいずれかに記載のマイクロレンズアレイの成形型の加工方法。
  8. 　請求項１から７のいずれかに記載の加工方法によって加工した成形型を使用するマイクロレンズアレイの製造方法。
PCT/JP2022/007560 2021-02-25 2022-02-24 マイクロレンズアレイの成形型の加工方法 WO2022181674A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022539364A JP7202049B1 (ja) 2021-02-25 2022-02-24 マイクロレンズアレイの成形型の加工方法
US18/229,409 US20230417957A1 (en) 2021-02-25 2023-08-02 Method of producing mold for microlens array through cutting

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163153435P 2021-02-25 2021-02-25
US63/153,435 2021-02-25

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/229,409 Continuation-In-Part US20230417957A1 (en) 2021-02-25 2023-08-02 Method of producing mold for microlens array through cutting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022181674A1 true WO2022181674A1 (ja) 2022-09-01

Family

ID=83048983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/007560 WO2022181674A1 (ja) 2021-02-25 2022-02-24 マイクロレンズアレイの成形型の加工方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230417957A1 (ja)
JP (1) JP7202049B1 (ja)
WO (1) WO2022181674A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200171586A1 (en) * 2017-08-24 2020-06-04 Nalux Co., Ltd. Mold machining method using end mill

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006289566A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Olympus Corp マイクロレンズアレイの成形型の研削加工方法及び研削加工装置
US20110027032A1 (en) * 2008-09-18 2011-02-03 David Keller Systems And Methods For Machining Materials
JP2012101291A (ja) * 2010-11-08 2012-05-31 Toshiba Mach Co Ltd レンズアレイ金型の加工方法および加工装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006289566A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Olympus Corp マイクロレンズアレイの成形型の研削加工方法及び研削加工装置
US20110027032A1 (en) * 2008-09-18 2011-02-03 David Keller Systems And Methods For Machining Materials
JP2012101291A (ja) * 2010-11-08 2012-05-31 Toshiba Mach Co Ltd レンズアレイ金型の加工方法および加工装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200171586A1 (en) * 2017-08-24 2020-06-04 Nalux Co., Ltd. Mold machining method using end mill
US11697164B2 (en) * 2017-08-24 2023-07-11 Nalux Co., Ltd. Mold machining method using end mill

Also Published As

Publication number Publication date
JP7202049B1 (ja) 2023-01-11
US20230417957A1 (en) 2023-12-28
JPWO2022181674A1 (ja) 2022-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10054718B2 (en) Systems and methods for machining materials
WO2022181674A1 (ja) マイクロレンズアレイの成形型の加工方法
US20060032346A1 (en) Curved surface cutting processing method
KR20080013748A (ko) 고정밀 에지 프로파일을 갖는 반도체 웨이퍼 및 반도체웨이퍼의 제작 방법
WO2021179515A1 (zh) 一种拼接法铣磨大口径非球面的方法与装置及抛光方法
CN111347294A (zh) 一种高陡度光学镜面误差抛光修正加工方法
JP2010260110A (ja) 加工装置および加工方法
CN111283478B (zh) 一种类回转零件加工自适应定位方法
US20140376095A1 (en) Diffusing plate having microlens array
CN110039406A (zh) 一种单晶硅光学复杂表面的超精密加工工具及加工方法
JP2006289566A (ja) マイクロレンズアレイの成形型の研削加工方法及び研削加工装置
US11697164B2 (en) Mold machining method using end mill
JP5156990B1 (ja) 金型加工方法
WO2024034418A1 (ja) マイクロレンズアレイの成形型の切削加工方法
Steinkopf et al. Fly-cutting and testing of freeform optics with sub-um shape deviations
CN112935849B (zh) 一种微透镜阵列两轴联动加工方法
JP2008221747A (ja) 回折光学素子成形金型の加工法
Takino et al. 5-axis control ultra-precision machining of complex-shaped mirrors for extreme ultraviolet lithography system
JPWO2022181674A5 (ja)
WO2021128844A1 (zh) 一种大口径非球面镜数控铣磨成形抛光方法及装置
Hamatani et al. Advanced illumination quality improvement of micro lens array diffuser by randomizing shape error
KR910010244B1 (ko) 프레넬스텝의 가공방법
WO2006132126A1 (ja) 光学素子の製造方法および光学素子
JP4810696B1 (ja) レンズ、レンズ用金型及び金型加工方法
JP2011048266A (ja) マイクロレンズアレイおよびその金型の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022539364

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22759709

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22759709

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1