(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子基材成形面にエネルギー硬化型の樹脂を供給し、金型と光学素子基材とを相対的に接近させることにより前記樹脂を押し広げて金型と光学素子基材との間に所望の樹脂層を形成した後、エネルギーの照射により樹脂層を硬化させ、その後に硬化した樹脂層と金型とを剥離する複合型光学素子の製造方法において、形成する樹脂層のうち光学性能に関係のある部分を光学素子基材成形面の中心軸に対して非軸対称形状とし、かつ光学素子基材成形面の中心軸上の点を中心とする樹脂層の有効直径の最大値を直径とした円内における光学性能に無関係な部分に荷重を加え、金型と硬化した樹脂層との剥離を行うことを特徴とする複合型光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記光学性能に無関係な部分が樹脂層であることを特徴とする請求項１記載の複合型光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記光学性能に無関係な部分が光学素子基材であることを特徴とする請求項１記載の複合型光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学素子基材上に樹脂層を載置した複合型光学素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術としては、特開平４−１４４７１８号公報がある。この方法は、金型と硬化した樹脂層を剥離する時に、樹脂層表面の光学性能に関係のない部分（有効直径外の部分）に荷重を加えることにより、金型と樹脂層の容易な剥離を実現するものであるが、樹脂層の光学性能に関係のある部分（有効直径内の部分）の形状は中心軸対称形状となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術の方法では、金型と硬化した樹脂層を剥離する時に、樹脂層の光学性能に関係のない部分に荷重を加えているので、複合型光学素子の直径を有効直径に対してある程度大きくする必要がある。荷重を加える部分が狭いと、半径方向において部分的に応力が集中するので、有効直径内の樹脂部が有効直径外の樹脂部の変形の影響を受けて、樹脂層表面が所望の光学面形状にならないという問題が発生する。また、光学素子基材が破損するという問題も同時に発生する場合がある。
【０００４】
そこで、荷重を加える部分の幅を広くすると、必然的に複合型光学素子自体の直径も大きくなる。当然のことながら、ここで製造した複合型光学素子を用いる製品も大きくなる。
【０００５】
しかし、カメラ等の分野では製品の小型化の競争が激しく、性能に直接関係のない部分が増えることは望ましくない。特に、小さくすること自体がメリットの一つであるコンパクトカメラのような製品では、魅力が著しく損なわれるという致命的な問題となる。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、光学性能に関係する樹脂層の有効直径よりも外側に、金型と硬化した樹脂層を剥離する時に荷重を加えるための部分を設ける必要がない、直径の小さな複合型光学素子を製造することができる複合型光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のように構成した。
請求項１の発明は、光学素子基材成形面にエネルギー硬化型の樹脂を供給し、金型と光学素子基材とを相対的に接近させることにより前記樹脂を押し広げて金型と光学素子基材との間に所望の樹脂層を形成した後、エネルギーの照射により樹脂層を硬化させ、その後に硬化した樹脂層と金型とを剥離する複合型光学素子の製造方法において、形成する樹脂層のうち光学性能に関係のある部分を光学素子基材成形面の中心軸に対して非軸対称形状とし、かつ光学素子基材成形面の中心軸上の点を中心とする樹脂層の有効直径の最大値を直径とした円内における光学性能に無関係な部分に荷重を加え、金型と硬化した樹脂層との剥離を行うこととした。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の構成にあって、光学性能に無関係な部分が樹脂層であるようにした。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１の構成にあって、光学性能に無関係な部分が光学素子基材であるようにした。。
【００１０】
請求項１の作用を説明する。
現在、一般に使用されているフィルムは長方形なので、フィルム面に届く光線は必ずしも光学素子基材の中心軸を中心とする軸対称形状である必要はない。したがって、複合型光学素子の光学性能に関係がある有効直径自体も必ずしも軸対称形状である必要はない。
【００１１】
しかし、複合型光学素子の基材としてはガラスが用いられることが多いが、ガラスは軸対称形状に加工するよりも非軸対称形状に加工する方がコストがかかる。また、複合型光学素子の製造では基材上に載置した樹脂を金型で押圧して樹脂層を形成するので、前記基材が非軸対称形状の場合は、製造時の位置決め等の作業において動作数が増えるため好ましくない。これに対し、基材上に載置する樹脂層はある程度自由な形状とすることが可能である。樹脂層を形成する金型は一旦製作すれば長期間使用できるので、基材を非軸対称形状に加工する場合に比べるとコストはほとんど無視できる。
【００１２】
そこで、中心軸対称形状の基材上に、光学性能に関係のある部分が非軸対称形状の樹脂層を載置すれば、金型と硬化した樹脂層を剥離する時に光学性能に無関係な部分に荷重をかけることにより、従来技術と同様な手段で金型と樹脂層の容易な剥離が実現可能となる。
【００１３】
そして、請求項２の構成にあっては、樹脂層自体を軸対称形状とし、樹脂層の光学性能に関係のある部分を非軸対称形状にすることで、樹脂層の硬化が完了した直後に、まずは樹脂層の光学性能に無関係な部分において金型と樹脂層を剥離し、次に金型を剥離した樹脂層に荷重を加えて金型と複合型光学素子との剥離がなされる。
【００１４】
また、請求項３の構成にあっては、樹脂層自体を非軸対称形状とし、樹脂層の硬化が完了した後にそのまま基材上の樹脂層を形成していない部分に荷重を加えて金型と複合型光学素子との剥離がなされる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［発明の実施の形態１］
本発明の実施の形態１を図１〜図１０に基づいて説明する。
図１に示すように、両面が凹面のガラス製の光学素子基材（以下、基材という）２に樹脂５が必要量吐出されている。基材２の成形面（樹脂層を載置する面）の曲率半径は１００ｍｍ、非成形面（樹脂層を載置しない面）の曲率半径は８０ｍｍ、外径は２５ｍｍである。また、樹脂５の必要量は予め求められているものとする。
【００１６】
一方、本実施の形態に用いる金型１は、基材２上に所望の樹脂層表面を形成するための光学面（樹脂層を押圧する面）１ａを有し、かつ中心軸が基材２の中心軸と同一で上下動自在に保持されている。金型１の光学面１ａの外周部の形状（輪郭）は非軸対称形状をしており、金型１の光学面１ａの中心軸上の点を原点として中心軸に垂直なｘｙ平面上に、金型１の光学面１ａの外周部の各点を中心軸に平行に移動させると、図２に示すようにｘ軸に対して上下５０度の範囲は直径２５ｍｍの円弧１ｂ形状で、その他の部分は２つの円弧１ｂの端点を結ぶｙ座標が一定の直線１ｃ形状である。
【００１７】
次に、金型１を下降して基材２に近づけることにより、光学面１ａで樹脂５を広げて所望の厚さの樹脂層３を形成する工程を説明する。
基材２上に形成する樹脂層３の光学性能に関係のある部分は、ｘ軸に対して上下４５度の範囲が直径２４ｍｍの円弧で、その他の部分が２つの端点を結ぶｙ座標が一定の直線で囲まれた領域である。金型１を下降して樹脂５を押圧すると、樹脂５が金型１の光学面１ａの外周部からはみ出す直前までは、図３（ｘ軸方向から見た中心軸を含む断面図）および図４（ｙ軸方向から見た中心軸を含む断面図）に示すように、樹脂５は基材２上で同心円状に広がる。そして、さらに金型１を下降すると、樹脂５が金型１の光学面１ａの直線１ｃ形状部分からはみ出す。樹脂５が金型１の光学面１ａの外周部からはみ出すと（はみ出した部分の表面を５ａとする）、まだ押圧されている樹脂５とそれ以外では樹脂５が半径方向に広がる速度が異なり、図５（ｘ軸方向から見た中心軸を含む断面図）および図６（ｙ方向から見た中心軸を含む断面図）に示すように、基材２上の樹脂５の形状は同心円状ではなくなる。すなわち、樹脂５の金型１の光学面１ａの外周部からはみ出した部分５ａは金型１を下降させることによる圧力を受けないので、半径方向にはほとんど広がらず、垂直方向に広がるためである。そして、中心軸上の樹脂層３が所望の厚さになる時点まで金型１を下降し、所望の樹脂層３を形成する。この時、図７に示すように前記光学性能に関係のある領域全体に樹脂５が押し広げられるように、予め基材２上に吐出する樹脂５の量を調整しておく必要がある。なお、図７は樹脂層３を中心軸に平行な方向から基板２の方向を見た平面図である。
【００１８】
次に、この状態で基材２の下方から不図示の手段により紫外線を照射し、樹脂層３を硬化する。そして、エネルギーの照射が完了した時点では金型１、基材２および硬化した樹脂層３が一体となった密着体が形成されている。
【００１９】
次に、図８に示すように、前記密着体を上昇させると、基材２の樹脂層３を形成していない部分の上方に予め設けられていた剥離用の部材４が基材２の表面２ａと接触する。すると、基材２の表面２ａ上の剥離用の部材４が接触した部分にまず荷重が集中し、その後荷重が基材２の全体に分散する。そして、このまま前記密着体の上昇を続けると、図９に示すように金型１から樹脂層３が剥離し、基材２と樹脂層３が一体となった複合型光学素子６が得られる。図１０に製造した複合型光学素子６を上から見た図を示す。
【００２０】
本発明の実施の形態の製造方法によると、基材２を最大有効直径よりも僅かに大きくしただけで、金型１と硬化した樹脂層３の容易な剥離を実現することができる。
【００２１】
［発明の実施の形態２］
本発明の実施の形態２を図１１〜図１５に基づいて説明する。
図１１に示すように、両面が凹面のガラス製の基材１２に樹脂１５が必要量吐出されている。基材１２の成形面（樹脂層を載置する面）の曲率半径は１００ｍｍ、非成形面（樹脂層を載置しない面）の曲率半径は８０ｍｍ、外径は４２ｍｍである。また、樹脂１５の必要量は予め求められているものとする。
【００２２】
一方、本実施の形態に用いる金型１１は、図１３および図１４に示すように、軸方向へ相対的に移動可能なＡ型１１ａとＢ型１１ｂを組み合わせて構成され、Ａ型１１ａとＢ型１１ｂの端面を段差のない状態にして樹脂１５を押圧する型光学面に形成し、直径４２ｍｍの軸対称形状となっている。すなわち、金型１１の型光学面の中心軸上の点を原点として、中心軸をｚ軸、この中心軸に垂直で、かつ互いに垂直な方向にｘ，ｙ軸を設定すると、図１２に示すように、ｘ軸からの距離が１９ｍｍの位置で光学性能に関係のある部分を含めて押圧するＡ型１１ａと光学性能に無関係な部分のみを押圧するＢ型１１ｂの互いに上下動自在な２部品に分割されており、Ａ型１１ａ、Ｂ型１１ｂともに所望の樹脂層表面を形成するための光学面を有し、かつ金型１１の中心軸は基材１２の中心軸と同一になっている。
【００２３】
次に、複合型光学素子の製造方法を説明する。
まず、図１３に示すように、Ａ型１１ａの光学面とＢ型１１ｂの光学面の境界において段差がない状態で、金型１１を下降して基材１２に近づけることにより基材１２上で樹脂１５を押し広げ、所望の厚さの樹脂層１３を形成する位置で金型１１の下降を停止する。
【００２４】
次に、この状態で基材１２の下方から不図示の手段により紫外線を照射し、樹脂層１３を硬化する。そして、エネルギーの照射が完了した時点では金型１１、基材１２および硬化した樹脂層１３が一体となった密着体が形成されている。
【００２５】
次に、図１４に示すように、Ｂ型１１ｂを上昇し、光学性能に無関係な部分のＢ型１１ｂを前記密着体から剥離する。この時、Ｂ型１１ｂが樹脂層１３と密着している光学面の面積は、Ａ型１１ａが樹脂層１３と密着している光学面の面積に比べて少なく、Ａ型１１ａと樹脂層１３は互いに固定されているので、Ｂ型１１ｂは樹脂層１３の表面１３ａから容易に剥離できる。そして、Ｂ型１１ｂを樹脂層１３表面から剥離した後に、予め基材１２の有効直径よりも外側に設けられていた剥離用の部材１４を、Ｂ型１１ｂを剥離した部分の樹脂層１３の表面１３ａ上方に移動させる。
【００２６】
次に、Ａ型１１ａと樹脂層１３と基材１２の密着体を上昇させると、剥離用の部材１４が樹脂層１３の表面１３ａと接触し、まず樹脂層１３の表面１３ａ上の剥離用の部材１４が接触した部分に荷重が集中し、その後に荷重が樹脂層１３から基材１２の全体に分散する。そして、このまま前記密着体の上昇を続けると、図１５に示すように、Ａ型１１ａから基材１２と樹脂層１３が一体となった複合型光学素子１６が剥離される。製造した複合型光学素子１６の樹脂層１３の表面１３ａには、金型１１の型光学面を形成するＡ型１１ａの光学面とＢ型１１ｂの光学面による境界線の跡や、剥離用の部材１４で押圧した跡が残るが、この部分は光学性能に関係のない部分なので、性能上全く問題はない。
【００２７】
本発明の実施の形態の製造方法によると、基材１２を最大有効直径よりも僅かに大きくしただけで、金型１１と硬化した樹脂層１３の容易な剥離を実現することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１〜３に係る複合型光学素子の製造方法によれば、光学素子基材を樹脂層の光学性能に関係する最大有効直径よりも僅かに大きくしただけで、金型と硬化した樹脂層の容易な剥離を実現することができ、製品の小型化の要求に対応し得る複合型光学素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の一工程を示す断面図で、基材上に樹脂を吐出した状態を示している。
【図２】本発明の実施の形態１に用いる金型の光学面を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の一工程を示す断面図で、図２のｘ軸の方向から見た図である。
【図４】本発明の実施の形態１の一工程を示す断面図で、図２のｙ軸の方向から見た図である。
【図５】本発明の実施の形態１の一工程を示す断面図で、図２のｘ軸の方向から見た図である。
【図６】本発明の実施の形態１の一工程を示す断面図で、図２のｙ軸の方向から見た図である。
【図７】本発明の実施の形態１により基材上に形成する樹脂層を示す平面図である。
【図８】本発明の実施の形態１の一工程を示す断面図で、樹脂層と金型を剥離する状態を示している。
【図９】本発明の実施の形態１の一工程を示す断面図で、金型と複合型光学素子を剥離した状態を示している。
【図１０】本発明の実施の形態１により製造した複合型光学素子を示す平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の一工程を示す断面図で、基材上に樹脂を吐出した状態を示している。
【図１２】本発明の実施の形態２に用いる金型の光学面を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２の一工程を示す断面図で、樹脂層を形成した状態を示している。
【図１４】本発明の実施の形態２の一工程を示す断面図で、一方の金型を樹脂から剥離した状態を示している。
【図１５】本発明の実施の形態２の一工程を示す断面図で、金型と複合型光学素子を剥離した状態を示している。
【符号の説明】
１，１１  金型
２，１２  光学素子基材
３，１３  樹脂層
４，１４  剥離用の部材
５，１５  樹脂
６，１６  複合型光学素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003544587.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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