(57)【要約】  本発明は、光学部品（１００）を製造する方法に関する。本方法は、切取り部１１６を有する初期支持体（１１０）を設けるステップを含む。さらなるステップは、初期支持体（１１０）の切取り部（１１６）の中に配置される透明な光学成形部（１２４）を形成するために成形工程を行うステップを含む。初期支持体（１１０）の切取り部（１１６）の中に成形材料（１２０）を導入し、成形材料（１２０）を成形して硬化させる。さらに本方法は、個々の光学部品（１００）が形成されるように、設けたキャリア（１１０）を光学成形部（１２４）によって個片化するステップ、を含む。光学部品（１００）それぞれは、初期支持体（１１０）から作製される支持体（１１４）であって、切取り部（１１６）および切取り部（１１６）の中に配置されている光学成形部（１２４）を有する支持体（１１４）、を有する。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部品（１００）を製造する方法であって、
切取り部（１１６）を備えた初期キャリア（１１０）を設けるステップと、
前記初期キャリア（１１０）の前記切取り部（１１６）の中に配置される透明な光学成形部（１２４）を形成する目的で、成形工程を行うステップであって、前記初期キャリア（１１０）の前記切取り部（１１６）の中に成形材料（１２０）が導入され、前記成形材料（１２０）が成形されて硬化する、ステップと、
個々の光学部品（１００）が形成されるように、前記光学成形部（１２４）を備えた前記初期キャリア（１１０）を個片化するステップであって、前記光学部品（１００）が、それぞれ、前記初期キャリア（１１０）から作製されかつ切取り部（１１６）を備えたキャリア（１１４）と、前記切取り部（１１６）の中に配置されている光学成形部（１２４）と、を備えている、ステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記成形工程を行う目的で前記初期キャリア（１１０）が金型（１３０）の上に配置され、突き出した成形部分（１４１，１４２）を備えたさらなる金型（１４０）が使用され、前記金型（１３０）と前記さらなる金型（１４０）を閉じることによって、前記成形材料（１２０）を成形する目的で前記成形部分（１４１，１４２）が前記初期キャリア（１１０）の前記切取り部（１１６）に挿入される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記成形部分（１４１）が、ビーム整形面を形成するための表面形状を備えている、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記初期キャリア（１１０）が、前記切取り部（１１６）が内側に形成されている窪み部（１１８）、を備えている、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記成形材料（１２０）の余剰分から形成される、固定のための部分（１２７）であって、前記窪み部（１１８）に達して前記窪み部（１１８）に存在する、前記部分（１２７）、を前記光学成形部（１２４）が備えているように、前記窪み部（１１８）が、前記成形工程中に前記成形材料（１２０）の前記余剰分を受け入れるあふれ領域を構成している、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記初期キャリア（１１０）が、前記切取り部（１１６）を囲む突き出した環状部分（１１７）を備えている、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記光学成形部（１２４）が横方向に前記環状部分（１１７）によって囲まれるように、前記光学成形部（１２４）が前記環状部分（１１７）の領域内に形成される、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記成形工程を行う目的で前記初期キャリア（１１０）が金型（１３０）の上に配置され、前記金型（１３０）が、前記環状部分（１１７）を受け入れる凹部（１３１，１３２）を備えている、
請求項６および請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記凹部（１３２）が、ビーム整形面を形成するための表面形状を備えている、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記成形材料（１２０）が、ＵＶ硬化性の成形材料（１２０）であり、前記成形材料（１２０）を硬化させる目的で、ＵＶ光（１６０）による照射が行われる、
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記成形工程が、金型（１３０，１４０）を利用して行われ、少なくとも一方の金型（１３０）が、ＵＶ光に対して透過性である、
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記成形工程によって形成される前記光学成形部（１２４）が、
レンズ、または、
フレネルレンズ構造（１２６，１２８）を備えたレンズ、
の一方である、
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記初期キャリア（１１０）が不透明材料から形成される、
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記窪み部（１１８）および前記環状部分（１１７）が、前記初期キャリア（１１０）の対向する面に形成される、
請求項４および請求項５の一方に従属するときの請求項６および請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記個片化時に、前記初期キャリア（１１０）が分離線（１７０）に沿って分離される、
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体光源は、照明用途においてますます使用されている。一例として、モバイル機器（例えばスマートフォン）のフラッシュが挙げられ、フラッシュは、一般的には白色光の放射を生成する発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えている。従来では、放出された光放射のビーム整形を生じさせる目的で、レンズの形の下流の光学素子が追加的に使用されている。
【０００３】
現在使用されている１つの方法においては、多数のこのようなレンズが集合体で作製される。レンズの作製はウェハレベルで行われる。したがってこの方法は、ＷＬＯ（ウェハレベルオプティクス：wafer-level optics）工程とも称される。集合体として作製されるレンズは、透明なプラスチック材料の、したがって光透過性の側壁を備えている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、光学部品を製造する改良された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、光学部品を製造する方法を提案する。本方法においては、切取り部を備えた初期キャリアを設ける。さらなるステップにおいて、初期キャリアの切取り部の中に配置される透明な光学成形部（optical molded part）を形成する目的で、成形工程を行う。この成形工程時には、初期キャリアの切取り部の中に成形材料を導入し、成形材料を成形して硬化させる。さらに本方法は、個々の光学部品が形成されるように、光学成形部を備えた初期キャリアを個片化するステップ、を含む。これらの光学部品は、それぞれ、初期キャリアから作製されかつ切取り部を備えているキャリアと、切取り部の中に配置されている光学成形部と、を備えている。
【０００６】
提案する方法においては、多数の光学部品が一緒に製造される。これらの光学部品は、それぞれ、透明な光学成形部と、光学成形部を囲むキャリアとを備えている。キャリアは、枠状の構造を備えていることができる。初期キャリア、したがって光学部品のキャリア（関連する光学成形部の側壁を構成している）は、光学成形部とは異なる材料から形成することができる。光学素子を個々の枠部の中に個別に挿入するという可能な代替手順と比較すると、本方法は低コストで実行することができる。この結果として、提案する方法は、光学部品を大きなロット数で経済的に製造する目的に使用することができる。
【０００７】
以下では、本製造方法において考えられるさらなる可能な細部および実施形態について、さらに詳しく説明する。
【０００８】
成形工程は、複数の、すなわち２つの金型を備えた型（成形型）を利用して行うことができる。一方の金型の上に初期キャリアを配置することができる。成形工程を行うために使用されるさらなる金型は、突き出した成形部分を備えていることができる。これらの成形部分は、初期キャリアの切取り部に対応する輪郭を備えていることができる。初期キャリアの切取り部の中に成形材料を導入した後、金型を閉じることができる。このようにすることで、成形材料を成形するための成形部分を初期キャリアの切取り部に挿入することができ、結果として、光学成形部の所望の形状を形成することができる。
【０００９】
成形材料をその後に硬化させることによって、この形状を固定することができる。この後に金型を開くことができ、したがって光学成形部が形成された初期キャリアを金型から取り出して、光学部品に個片化することができる。
【００１０】
成形工程によって成形材料から構成されている透明な光学成形部は、一方の面にビーム整形面（または表面構造）を備えていることができる。また、このような光学活性面（optically active surface）を、向かい合う２つの面に備えている光学成形部を作製することも可能である。このような構造は、以下のように実施することができる。
【００１１】
別の実施形態においては、上述した成形部分（初期キャリアの切取り部に挿入されるように意図されている）は、ビーム整形光学面を形成するための表面形状を、一方の端部に備えている。
【００１２】
さらに、成形工程の前に初期キャリアを上に配置することのできる金型が、ビーム整形光学面を形成するための表面形状を、作製されるそれぞれの成形部の領域に備えていることも可能である。この場合、さらなる金型は、端部において平坦に形成されている突き出した成形部分を備えていることができる。この成形部分が、（さらなる）ビーム整形面を形成するための表面形状を端部に備えていることも可能である。
【００１３】
初期キャリア（成形材料のための基礎部または基本形状として使用することができる）は、板の形で形成することができる。初期キャリアの切取り部（初期キャリアを完全に貫いていることができる、すなわち貫通開口部とすることができる）は、規則的な格子状に配置することができる。
【００１４】
別の実施形態においては、設けられる初期キャリアは、切取り部がそれぞれ内側に形成されている窪み部を備えている。成形工程時、この窪み部を利用して受け入れ領域またはあふれ領域を構成することができ、この領域には、空気に加えて、成形材料の余剰分を受け入れることができる。このようにすることで、初期キャリアの切取り部の中に成形材料を導入するときに起こり得る注入（dosing）の不正確性を補正することが可能である。さらに、透明な光学成形部は、余分な成形材料から形成されている部分であって、窪み部に達して窪み部に存在する部分、を備えていることができる。このようにすることで、成形部の固定を達成することができ、したがって成形部を、製造される光学部品におけるそれぞれに関連するキャリアに確実に固定することができる。
【００１５】
別の実施形態においては、初期キャリアは、それぞれ切取り部を囲む突き出した環状部分（collar section）を備えている。この実施形態においては、初期キャリアの切取り部それぞれの一部または大部分を、環状部分を利用して構成することができる。成形工程時、環状部分の領域内に、透明な光学成形部を形成することができる。このようにすることで、環状部分を、作製される光学成形部の側壁として使用することができ、環状部分によって光学成形部を横方向に囲むことができる。さらには、環状部分を利用して、成形工程を目的として初期キャリアを正しい方向に配置し、金型の上の初期キャリアの位置を確立することが可能である。
【００１６】
初期キャリアの１つの可能な構造（環状部分とともに、上に説明した窪み部を備えている）においては、窪み部と環状部分を、初期キャリアの向かい合う面に形成することができる。対応する方法においては、光学部品のキャリア（個片化によって初期キャリアから作製される）は、それぞれ、向かい合う面に窪み部および環状部分を備えていることができる。向かい合う面は、表側面および裏面とすることができる。窪み部をキャリアの（したがって光学部品の）裏面に配置することができ、環状部分を表側面に配置することができる。
【００１７】
環状部分を使用することによる初期キャリアの上述した方向合わせに関して、以下の実施形態をさらに考えることができる。この場合、成形工程を行うために使用される金型の上に初期キャリアを配置し、金型は、環状部分およびしたがって成形材料を受け入れる凹部を備えている。この実施形態を利用することで、金型の上の初期キャリアの位置を高い信頼性で確立することができる。
【００１８】
金型の上述した凹部は、平坦な底面を備えていることができる。凹部が、ビーム整形光学面を形成するための表面形状を底面に備えている構造も可能である。
【００１９】
透明な光学成形部を形成する目的で使用される成形材料は、透明な成形材料である。この成形材料は、透明なプラスチック材料または透明な樹脂材料（例えば透明なシリコーン材料）とすることができる。透明なエポキシド材料を成形材料として使用することも可能である。成形材料は、液体状態または粘性状態において初期キャリアの切取り部の中に導入することができ、さらにこの状態において成形することができる。初期キャリアの切取り部の中に成形材料を導入するステップは、ディスペンサ（ディスペンス法）を使用することによって注入工程を利用して行うことができる。印刷装置（噴射法）を利用して滴下式に導入することも可能である。
【００２０】
成形材料の硬化（成形材料を導入して成形した後に行われる）によって、光学成形部の形状を固定することができる。この状況においては、以下の実施形態を使用することができる。
【００２１】
別の実施形態においては、透明な成形材料は、紫外線硬化成形材料（すなわちＵＶ光（紫外線）を利用して固化させることのできる成形材料）である。この材料は、透明な紫外線硬化シリコーン材料または透明な紫外線硬化エポキシド材料とすることができる。この構造においては、成形材料を硬化させる目的で、ＵＶ光による照射を行う。このようなＵＶ照射を使用することによって行われる成形工程（ＵＶ成形工程またはＵＶ成形とも称される）によって、光学成形部を簡単かつ高い信頼性で形成することが可能になる。
【００２２】
別の実施形態においては、成形工程が、成形型の金型を利用して行われ、少なくとも一方の金型がＵＶ光に対して透過性である。このようにすることで、成形材料にＵＶ光を当てて硬化させることができる。高い信頼性で硬化が可能であるように、成形工程に使用される複数の（すなわち２つの）金型を、ＵＶ光に対して透過性とすることもできる。この目的のため、関連する一方または両方の金型を、ＵＶ光に対して透過性であるプラスチック材料から形成することができる。
【００２３】
別の実施形態においては、成形工程によって形成される透明な光学成形部はレンズである。これらのレンズは、例えば、凹状に湾曲した光学面または凸状に湾曲した光学面を備えていることができる。レンズがフレネルレンズ構造を備えていることも可能である。さらには、別のビーム整形光学面すなわち光学構造を備えた光学成形部を、成形工程によって形成することもできる。一例は、構造要素（例えばマイクロレンズ、マイクロピラミッド、またはマイクロコーン）の規則的な配置を備えた面である。光学成形部は、上に示したように、成形部が一方の面または向かい合う２つの面にそのような光学活性面あるいは別の光学活性面を備えているように、成形工程によって形成することができる。
【００２４】
別の実施形態においては、初期キャリアは、不透明材料から形成される。したがってこのことは、本光学部品のキャリア（初期キャリアから作製される）にも同様にあてはまる。この構造においては、キャリアは、光学要素の不透明な側壁を構成していることができる。このような光学要素の１つの可能な用途である光源（例えばＬＥＤ光源）においては、このようにすることで、放射が横方向に放出することを抑制することができる。初期キャリアは、例えば、不透明なプラスチック材料から形成することができる。金属材料または不透明なセラミック材料からなる構造も可能である。
【００２５】
本方法を利用して製造される光学部品は、ビーム整形のための、発光部品の主光学系として使用することができる。例えば、モバイル機器（例えばスマートフォン）のＬＥＤベースのフラッシュで使用することが可能である。さらなる用途例は、背景照明（バックライト）用のＬＥＤ部品や、取り付けられた光学部品がビーム成形に使用されるように意図されている他の発光部品またはパッケージである。
【００２６】
上に説明されている、および／または、従属請求項に記載されている、本発明の有利な実施形態および修正形態は（例えば特定の請求項に従属する、または代替形態が互いに両立しない場合を除いて）、個別に使用する、または任意の望ましい互いの組合せにおいて使用することができる。
【００２７】
上に説明されている本発明の特性、特徴、および利点と、これらを達成する方法は、例示的な実施形態（概略図面に関連してさらに詳しく説明する）の以下の説明とあわせてさらに明確になり、容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】切取り部を備えた初期キャリアの平面視表現を示している。
【図２】切取り部を備えた初期キャリアの平面視表現を示している。
【図３】初期キャリアから個片化によって形成されたキャリアの斜視図を示している。
【図４】初期キャリアから個片化によって形成されたキャリアの斜視図を示している。
【図５】光学部品を製造するための方法手順を、横断面図を用いて示している。ＵＶ成形工程が行われ（フレネルレンズ構造を備えておりかつ初期キャリアの切取り部の中に配置された光学成形部が形成される）、次いで、光学成形部が設けられた初期キャリアが個片化される。
【図６】光学部品を製造するための方法手順を、横断面図を用いて示している。
【図７】光学部品を製造するための方法手順を、横断面図を用いて示している。
【図８】光学部品を製造するための方法手順を、横断面図を用いて示している。
【図９】フレネルレンズ構造を備えた別の成形部の形成を示している。
【図１０】フレネルレンズ構造を備えた別の成形部の形成を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
光学部品１００を製造する方法の形態について、以下の概略図を用いて説明する。光学部品１００は、少なくとも１つのレンズ構造１２６，１２８を備えた透明な光学成形部１２４と、光学成形部１２４を囲む枠状のキャリア１１４とを備えている。本方法においては、多数の光学部品１００が共通に並行して作製される。このようにすることで、光学部品１００を低コストで製造することができる。本方法はウェハレベルで実行することができ、したがってＷＬＯ（ウェハレベルオプティクス）法とも称される。
【００３０】
なお、図は本質的に概略図であり、正しい縮尺ではないことを指摘しておく。この意味において、図に示した部品の各部および構造は、正しく理解できるように誇張して大きく、または小さく表してあることがある。
【００３１】
本方法の最初に、多数の切取り部１１６を備えた板状の初期キャリア１１０を設け、この初期キャリア１１０は、図１および図２に、異なる平面視表現において示してある。図１は初期キャリア１１０の第１の面１１１を示しており、図２は、第１の面１１１とは反対側の第２の面１１２を示している。切取り部１１６（初期キャリア１１０を完全に貫いており、空洞と称することもできる）は、行および列の規則的な格子状に配置されている。
【００３２】
図１および図２は、３行３列に配置された９個の切取り部１１６を備えた、初期キャリア１１０の１つの可能な構造を示している。設けられる初期キャリア１１０は、これに代えて異なる（すなわち、より大きい）数の切取り部１１６を備えていることができる。このことは、初期キャリア１１０の環状部分１１７および窪み部１１８（切取り部１１６の領域に存在し、後から説明する）にも同様にあてはまる。この意味において、図１および図２と、後から説明する図５〜図１０は、初期キャリア１１０と、各図に描かれた状況の一部分を示しているものと理解することができる。
【００３３】
図１および図２に示した構造によれば、設けられる初期キャリア１１０の切取り部１１６は、丸みを帯びた長方形の平面視形状を備えている。これとは異なり、初期キャリア１１０の切取り部１１６は、別の輪郭（例えば円形の輪郭または純粋に長方形の輪郭）を備えていることもできる。
【００３４】
初期キャリア１１０は、図１に示した第１の面１１１には、多数の突き出した周囲環状部分１１７を備えている。各切取り部１１６は、このような環状部分１１７によって囲まれている。図３は、この構造を分かりやすく示すため、第１の面１１１を見たときの枠状のキャリア１１４の斜視図を示している。このような枠状のキャリア１１４は、本製造方法の最後に初期キャリア１１０から個片化によって作製される（図８を参照）。キャリア１１４は、枠状であるため、枠（または枠部）と称するもこともでき、キャリアのベースとなる初期キャリア１１０は、フレームアセンブリと称することもできる。図１および図３から明らかであるように、環状部分１１７は、切取り部１１６に対応する輪郭（この場合には丸みを帯びた長方形輪郭）を備えている。さらに、初期キャリア１１０およびその環状部分１１７は、切取り部１１６の大部分がそれぞれ周囲環状部分１１７を利用して構成されるような厚さまたは深さの寸法を備えている（図５を参照）。
【００３５】
初期キャリア１１０は、図２に示した第２の面１１２には、多数の窪み部１１８を備えている。窪み部１１８の内側に、それぞれ切取り部１１６の１つが形成されている。この構造に関して、図４は、分かりやすく示すため、初期キャリア１１０から個片化によって形成されるキャリア１１４のさらなる斜視図を示している。図２および図４から明らかであるように、窪み部１１８は、切取り部１１６を囲みかつ本質的に長方形である輪郭を備えている。窪み部１１８の短い方の端辺は、まっすぐに形成される。窪み部１１８の長い方の端辺は、膨らみを備えている。これに代えて、窪み部１１８は、別の輪郭（例えば純粋に長方形の輪郭、または切取り部１１６に対応する、丸みを帯びた長方形輪郭）を備えていることができる。
【００３６】
初期キャリア１１０は、不透明材料から形成される。この材料は、例えば不透明なプラスチック材料とすることができる。このようにすることで、初期キャリア１１０を設けるステップを、例えば射出成形工程（射出成形）によって行うことができる。例えば、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、またはＰＣ（ポリカーボネート）を、初期キャリア１１０のプラスチック材料として使用することができる。代替として、別の不透明材料（例えば金属材料または不透明なセラミック材料）から初期キャリア１１０を作製することができる。
【００３７】
本方法においては、さらに成形工程（モールド工程）を行い、成形工程によって、初期キャリア１１０の切取り部１１６の中に配置される透明な光学成形部１２４が形成される。この工程時には、後からさらに説明するようにＵＶ光による硬化が行われるため、成形工程をＵＶ成形工程またはＵＶモールド工程と称することができる。成形工程時には、図５に横断面図で示したように、２つの金型１３０，１４０を備えた型（モールド型）が使用される。金型１３０，１４０は、以下ではこれらを区別するため、第１の金型１３０および第２の金型１４０とも称する。
【００３８】
初期キャリア１１０は、図５に示したように、第１の面１１１が第１の金型１３０の上に位置する状態で配置される。金型１３０は凹部１３１を備えており、この凹部１３１の中に、初期キャリア１１０の環状部分１１７を受け入れることができる。このようにすることで、初期キャリア１１０を正しい方向に配置することができ、金型１３０の上の初期キャリア１１０の位置を高い信頼性で確立することができる。図５に示した構造においては、金型１３０の凹部１３１は、平坦な底面を備えている。
【００３９】
さらに図５に示したように、第２の金型１４０は、第１の金型１３０（したがって初期キャリア１１０）の方に面する側に、突き出した成形部分１４１を備えている。この成形部分１４１は、ビーム整形光学面を形成するのに適した表面形状（または表面構造）を、一方の下端部に備えており、この形状または構造は、作製される光学成形部１２４に合致する。この場合、成形部１２４は、フレネルレンズ構造１２６を有するように形成される（図８を参照）。したがって、成形部分１４１それぞれにおいて端部に存在する構造は、フレネルレンズ構造１２６のメス型である。
【００４０】
第２の金型１４０の成形部分１４１は、初期キャリア１１０の切取り部１１６に対応する、丸みを帯びた長方形輪郭（図示していない）を備えており、したがって成形部分１４１を初期キャリア１１０の切取り部１１６に挿入することができる。この場合、次に行われる成形工程に関連して成形部分１４１が切取り部１１６の内側で動くための適切な自由度を確保し、窪み部１１８への通路を提供するために、成形部分１４１の横方向の寸法は切取り部１１６の横方向の寸法よりもいくらか小さい。
【００４１】
初期キャリア１１０を第１の金型１３０の上に配置した後、図６に示したように、透明な成形材料１２０を、金型１３０の上、凹部１３１の領域に塗布し、これにより、環状部分１１７の領域内の、初期キャリア１１０の各切取り部１１６の中に導入する。塗布は、成形材料１２０の液体状態または粘性状態において行う。この目的のため、例えば、ディスペンサ（ディスペンス法）を利用して注入工程を行うことができる。印刷装置（噴射法）を使用することによって滴下式に塗布することも可能である（いずれも図示していない）。図６に示したように、初期キャリア１１０の切取り部１１６に成形材料１２０を連続的に供給することができる。また、初期キャリア１１０の複数またはすべての切取り部１１６それぞれに成形材料１２０をまとめて供給することも可能である。
【００４２】
使用される透明な成形材料１２０は、ＵＶ硬化性の成形材料１２０であり、この材料１２０は、ＵＶ光の照射によって固化させることができる。成形材料１２０は、ＵＶ硬化性の透明なプラスチック材料または樹脂材料とすることができる。例えば、ＵＶ硬化性の透明シリコーン材料またはＵＶ硬化性の透明エポキシド材料を使用することが可能である。
【００４３】
初期キャリア１１０の切取り部１１６の中に成形材料１２０を導入した後、図７に示したように第２の金型１４０の成形部分１４１が部分的に初期キャリア１１０の切取り部１１６に挿入されるように、金型１３０，１４０を閉じる。このようにして、成形部分１４１が液体または粘性の成形材料１２０に押し付けられる。このようにすることで、初期キャリア１１０のそれぞれの切取り部１１６の領域内の成形材料１２０が、複数のフレネル段差を有するフレネルレンズ構造１２６を備えた形状（作製される成形部１２４に対応する）をとるように、成形材料１２０が成形される。成形材料１２０を成形するために金型１３０，１４０を閉じる目的で、金型の少なくとも一方（例えば第２の金型１４０）を動かすことができる。
【００４４】
成形工程時、空気および成形材料１２０の余剰分を受け入れる目的で、初期キャリア１１０の窪み部１１８が受け入れ空洞またはあふれ空洞として使用される。このことは、初期キャリア１１０の切取り部１１６と比較して小さい横方向寸法を備えた成形部分１４１の構造と、それによって形成される、それぞれの窪み部１１８への通路とによって可能になる。結果として成形工程時、成形材料１２０が成形部分１４１によって押しのけられ、一部が窪み部１１８に押し込まれうる。この状況は、図７に、それぞれ成形部分１４１の右側に概略的に示してある。したがって窪み部１１８を備えた初期キャリア１１０の構造では、成形材料１２０を塗布して初期キャリア１１０の切取り部１１６の中に導入するときに生じうる注入の不正確性を補正することが可能である。
【００４５】
光学成形部１２４を作製する目的で、金型１３０，１４０および初期キャリア１１０の切取り部１１６を利用して前に調整された形状を固定するため、さらに成形材料１２０の硬化を行う。硬化は、この場合、図７に矢印を用いて示したように、ＵＶ硬化性の成形材料１２０にＵＶ光１６０を当てることによって行う。この硬化工程を目的として、２つの金型１３０，１４０は、使用されるＵＶ光１６０に対して透過性である。このようにすることで、図７に示したように、２つの金型１３０，１４０を通じて２つの面において成形材料１２０にＵＶ光１６０を確実に当てることができる。この目的のため、金型１３０，１４０を、ＵＶ透過性のプラスチック材料（例えばＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン））から形成することができる。
【００４６】
成形材料１２０の硬化によって形成される透明な光学成形部１２４は、初期キャリア１１０の切取り部１１６の内側、環状部分１１７の領域内に位置する。作製される成形部１２４は、それぞれ、一方の面にフレネルレンズ構造１２６を備えている。フレネルレンズ構造１２６とは反対側の成形部１２４の面は、第１の金型１３０の凹部１３１の平坦な底面に対応して、平坦に形成される。
【００４７】
上述したように成形材料１２０の余剰分が初期キャリア１１０の窪み部１１８の方向に排出されることにより、さらに、図７に示したように、成形部１２４が、窪み部１１８に達して窪み部１１８の領域内に存在する部分１２７を備えることができる。この構造によって、初期キャリア１１０に（したがって初期キャリア１１０から作製されるキャリア１１４に）光学成形部１２４を固定し、これにより改良された機械的な結合を達成することができる。成形部１２４の固定は、長い方の端辺に膨らみを備えた窪み部１１８の構造によって促進することができる（図２および図４を参照）。
【００４８】
硬化工程に続いて、２つの金型１３０，１４０を備えた型を開き、透明な光学成形部１２４が設けられた初期キャリア１１０を第１の金型１３０から取り外す。この離型ステップの後、図８に示したように個々の光学部品１００が形成されるように、初期キャリア１１０を個片化する。個片化工程によって、初期キャリア１１０を例えばソーイングによって分離線１７０に沿って分離する。初期キャリア１１０の個片化は、キャリア１１４（したがって光学部品１００）が、図３および図４に１つのキャリア１１４に関して示したように長方形の平面視形状を備えるように、行うことができる。
【００４９】
本方法を用いて製造される、図８に示した光学部品１００は、それぞれ、初期キャリア１１０から作製される枠状のキャリア１１４（切取り部１１６を備えている）と、切取り部１１６の中に配置されておりフレネルレンズ構造１２６を備えた透明な光学成形部１２４とを備えている。このような光学部品１００のキャリア１１４は、向かい合う２つの面１１１，１１２を備えており、この場合、面１１１が、キャリア１１４の（したがって光学部品１００の）表側面を構成することができ、他方の面１１２が裏面（取り付けに使用可能である）を構成することができる。キャリア１１４は、キャリア１１４のベースとなる初期キャリア１１０と同様に、不透明材料から形成される。このようにすることで、キャリア１１４またはキャリア１１４の環状部分１１７（環状部分１１７によって光学成形部１２４が囲まれている）は、成形部１２４の周囲に延在する不透明な側壁を構成することができる。
【００５０】
製造された光学部品１００は、発光部品の、ビーム整形用の主光学系として使用することができる（図示していない）。この用途は、例えば、モバイル機器（例えばスマートフォン）のＬＥＤベースのフラッシュに関連する。さらなる可能な用途は、液晶表示装置の背景照明用のＬＥＤ部品である。光学部品１００の枠状のキャリア部１１４およびそれによって形成される不透明な側壁の効果として、光学部品１００を備えた発光部品の動作時に、光学部品１００によって放射が横方向に放出されることを回避することができる。
【００５１】
以下では、本製造方法に対して考えられる別のバリエーションおよび修正について説明する。上の製造方法に対応する方法ステップ、特徴、および利点と、同じであり同じ効果を有する部品各部については、以下では詳しい説明を繰り返さない。その点における詳細については、上の説明を参照されたい。さらには、本方法の一形態に関連して記載されている態様および詳細は、別の形態に関連して使用することもでき、また、２つ以上の形態の特徴を互いに組み合わせることができる。
【００５２】
本方法の別の修正は、例えば、光学部品１００の光学成形部１２４のビーム整形光学面を、さらに第１の金型１３０も利用して形成することである。この修正は、初期キャリア１１０の環状部分１１７を受け入れる凹部１３２であって、成形部１２４に合致する表面形状を底面に有する凹部１３２、を備えた金型１３０を形成することによって可能である。図９には、このような成形を、金型１３０の凹部１３２および作製される成形部１２４に関連する一部分として示してある。
【００５３】
図９に示した構造によれば、金型１３０の凹部１３２は、フレネルレンズ構造１２８のメス型を備えている。したがって、金型１３０，１４０を利用して成形工程を行うことによって（第２の金型１４０は上述した成形部分１４１を備えている）、フレネル段差を有するフレネルレンズ構造１２６，１２８を両面に備えた成形部１２４を作製することが可能である。さらに、図９の概略図とは異なり、フレネルレンズ構造１２６，１２８が互いに異なるように金型１３０，１４０を形成することもできる。
【００５４】
本方法の別のバリエーションにおいては、成形部１２４のビーム整形面を、第１の金型１３０のみを利用して（すなわちその凹部１３２のみを利用して）形成する。この場合、第２の金型１４０は、作製される成形部１２４に関連する一部分として図１０に示したように、端部において平坦に形成されている突き出した成形部分１４２を備えている。このようにすることで、フレネルレンズ構造１２８を有する一方の面と、反対側の平坦な面とを備えた光学成形部１２４を形成することが可能である。これらの成形部１２４は、図７および図８に示した成形部１２４と比較すると、構造化された面と平坦な面の配置が逆である。
【００５５】
初期キャリア１１０、成形材料１２０、および／または金型１３０，１４０の上述した材料の代わりに別の材料を使用することによって、本方法の別のバリエーションおよび修正を実施することができる。さらには、本方法の以下のバリエーション（図示していない）も考えられる。
【００５６】
別の可能な修正は、フレネルレンズ構造１２６，１２８を有するのみならず、別の光学構造（すなわち光学面）を有する透明な光学成形部１２４を形成することである。例えば、凸状または凹状に湾曲したレンズ面を備えた成形部１２４を作製することが可能である。さらに、構造要素（例えば、マイクロレンズ、マイクロピラミッド、マイクロコーンなど）の規則的な配置を有する光学面を備えた成形部１２４を作製することも可能である。
【００５７】
そのような光学活性面あるいは別の光学活性面が成形部１２４の一方の面または向かい合う２つの面に存在するように、成形部１２４を作製することができる。この形態は、それに適合させた金型１３０，１４０を利用して実施することができる。両面における構造の場合、成形部１２４の両面に異なる光学面構造を設けることも可能である。一例は、一方の面におけるフレネルレンズ構造と、その面とは反対側の面における湾曲面とを備えた構造である。
【００５８】
成形部１２４の部分１２７（成形材料１２０の余剰分から作製され、初期キャリア１１０、したがって初期キャリア１１０から作製されるキャリア１１４の窪み部１１８に達する）に関しては、成形部１２４は、図７〜図１０に示したように、小領域におけるそのような部分１２７を、それぞれ備えていることができる。さらに、成形部１２４は、複数のこのような部分１２７、またはフランジ状に周囲に延在する１つの部分１２７を備えていることもできる。
【００５９】
光学部品１００を製造するために使用される初期キャリア１１０は、環状部分１１７に加えて、金型１３０の上に正しい方向に配置するために適するさらなる構造を備えていることができる。そのような構造は、例えば、初期キャリア１１０の縁部における突出部の形で形成することができる。成形工程においてこのような初期キャリア１１０が上に配置される金型１３０は、この方向合わせ構造を受け入れるため、方向合わせ構造に対応する凹部を備えていることができる。
【００６０】
別の可能な修正は、環状部分１１７を有さない板状の初期キャリア１１０を使用することである。このような初期キャリア１１０が上に配置される金型１３０は、図５、図６、図７、図９、図１０とは異なり、凹部１３１，１３２なしで形成することができ、例えば、初期キャリア１１０の切取り部１１６の中に成形部１２４が形成される領域において、平坦な面を備えていることができる。ビーム整形光学面を形成するのに適する表面形状を、それぞれ作製される成形部１２４の領域に備えた金型１３０の構造も可能である。初期キャリア１１０を正しい方向に配置することができるようにする目的で、上述した構造を使用することができる（金型１３０が、初期キャリア１１０の縁部における方向合わせ構造のための凹部を備えている）。
【００６１】
さらには、窪み部１１８を有さない板状の初期キャリア１１０を使用することもできる。この形態は、例えば、初期キャリア１１０の切取り部１１６の中に成形材料１２０を導入するときに最大限に正確な注入を確保できる場合に考えられる。
【００６２】
ＵＶ光による照射を利用して成形材料１２０を硬化させるステップに関して、成形工程において使用される型の一方の金型のみがＵＶ光に対して透過性であることが考えられる。
【００６３】
ここまで本発明について、好ましい例示的な実施形態に基づいて詳しく図解および説明してきたが、本発明は、開示されている例に限定されず、当業者には、本発明の保護範囲から逸脱することなく、これらの例から別のバリエーションを導くことができるであろう。
【００６４】
本特許出願は、独国特許出願第１０２０１６１１３４７１．６号の優先権を主張し、この文書の開示内容は参照により本明細書に組み込まれている。
【符号の説明】
【００６５】
１００  光学部品
１１０  初期キャリア
１１１  面
１１２  面
１１４  キャリア
１１６  切取り部
１１７  環状部分
１１８  窪み部
１２０  成形材料
１２４  成形部
１２６  フレネルレンズ構造
１２７  部分
１２８  フレネルレンズ構造
１３０  金型
１３１  凹部
１３２  凹部
１４０  金型
１４１  成形部分
１４２  成形部分
１６０  ＵＶ光
１７０  分離線
【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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【手続補正書】
【提出日】平成31年2月13日(2019.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部品（１００）を製造する方法であって、
切取り部（１１６）、および、前記切取り部（１１６）を囲む突き出した環状部分（１１７）を備えた初期キャリア（１１０）を設けるステップと、
前記初期キャリア（１１０）の前記環状部分（１１７）によって横方向に囲まれるように、前記環状部分（１１７）の領域内に形成され、かつ、前記初期キャリア（１１０）の前記切取り部（１１６）の中に配置される透明な光学成形部（１２４）を形成する目的で、成形工程を行うステップであって、前記初期キャリア（１１０）の前記切取り部（１１６）の中に成形材料（１２０）が導入され、前記成形材料（１２０）が成形されて硬化する、ステップと、
個々の光学部品（１００）が形成されるように、前記光学成形部（１２４）を備えた前記初期キャリア（１１０）を個片化するステップであって、前記光学部品（１００）が、それぞれ、前記初期キャリア（１１０）から作製されかつ切取り部（１１６）を備えたキャリア（１１４）と、前記切取り部（１１６）の中に配置されている光学成形部（１２４）と、を備えている、ステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記成形工程を行う目的で前記初期キャリア（１１０）が金型（１３０）の上に配置され、突き出した成形部分（１４１，１４２）を備えたさらなる金型（１４０）が使用され、前記金型（１３０）と前記さらなる金型（１４０）を閉じることによって、前記成形材料（１２０）を成形する目的で前記成形部分（１４１，１４２）が前記初期キャリア（１１０）の前記切取り部（１１６）に挿入される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記成形部分（１４１）が、ビーム整形面を形成するための表面形状を備えている、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記初期キャリア（１１０）が、前記切取り部（１１６）が内側に形成されている窪み部（１１８）、を備えている、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記成形材料（１２０）の余剰分から形成される、固定のための部分（１２７）であって、前記窪み部（１１８）に達して前記窪み部（１１８）に存在する、前記部分（１２７）、を前記光学成形部（１２４）が備えているように、前記窪み部（１１８）が、前記成形工程中に前記成形材料（１２０）の前記余剰分を受け入れるあふれ領域を構成している、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記成形工程を行う目的で前記初期キャリア（１１０）が金型（１３０）の上に配置され、前記金型（１３０）が、前記環状部分（１１７）を受け入れる凹部（１３１，１３２）を備えている、
請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記凹部（１３２）が、ビーム整形面を形成するための表面形状を備えている、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記成形材料（１２０）が、ＵＶ硬化性の成形材料（１２０）であり、前記成形材料（１２０）を硬化させる目的で、ＵＶ光（１６０）による照射が行われる、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記成形工程が、金型（１３０，１４０）を利用して行われ、少なくとも一方の金型（１３０）が、ＵＶ光に対して透過性である、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記成形工程によって形成される前記光学成形部（１２４）が、
レンズ、または、
フレネルレンズ構造（１２６，１２８）を備えたレンズ、
の一方である、
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記初期キャリア（１１０）が不透明材料から形成される、
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記窪み部（１１８）および前記環状部分（１１７）が、前記初期キャリア（１１０）の対向する面に形成される、
請求項４および請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記個片化時に、前記初期キャリア（１１０）が分離線（１７０）に沿って分離される、
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
2019524489.tif 000013
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