(57)【要約】【課題】型取り後の樹脂の剥離の際に、基材の破損や変形が発生しない金型を提供する。【解決手段】第２金型部材３の中央部分には、空気流入孔４が設けられており、空気流入孔４に連通して複数本の分岐孔５が等間隔で設けられている。分岐孔５の先端部と第１金型部材２との間には、空隙部６が形成され、それに連通して、第１金型部材２と第２金型部材３の間に、空気吹き出し口７が設けられている。空隙部６と空気吹き出し口７は、円周状に設けられ、空気吹き出し口７の先端部は、レリーフパターンの段差部分に開放されて円周状の解放端となっている。金型１の表面に樹脂を載置して基材との間に挟んで押圧し、紫外線照射、加熱等で樹脂を硬化させた後、空気流入孔４から圧縮空気を導入すると、空気吹き出し口７の開放端から樹脂に押圧力がかかり、これにより樹脂が金型１から剥離される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レリーフパターンを有する光学素子を製造するために使用される金型であって、前記レリーフパターンを構成する段差部にあたる部分の少なくとも一部に、気体吹き出し口が設けられていることを特徴とする金型。
【請求項２】
請求項１に記載の金型を使用してレリーフパターンを有する光学素子を製造する方法であって、樹脂を前記金型に押圧して型取りをした後硬化させ、その後、前記気体吹き出し口に気体を供給することにより、前記樹脂と前記金型を剥離する工程を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型及び光学素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レリーフパターンを有する光学素子の製造方法として、レリーフパターンを有する金型に樹脂を押圧して型取りをした後、紫外線照射、加熱等により硬化させて、その後金型と硬化した樹脂を剥離する方法が用いられている。
【０００３】
その例を図３に示す。表面にレリーフパターンを有する金型２１の表面に紫外線硬化型樹脂２２を載置し、ガラス製又はプラスチック製の基材２３をその上に載せ、金型２１と基材２３とで紫外線硬化型樹脂２２を押圧して所定の厚みとする。そして、基材２３を通して紫外線硬化型樹脂２２に紫外線を照射して硬化させる。その後、治具２４により、基材２３の外周部に下から力を加えることにより、金型２１と紫外線硬化型樹脂２２を剥離させる。これにより、紫外線硬化型樹脂２２と基材２３とが一体となったレリーフパターンを有する光学素子２５が完成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レリーフパターン面で金型２１と紫外線硬化型樹脂２２を剥離しようとする場合には、レリーレリーフパターンの段差部において、剥離力は剪断応力に抗する必要があり、特に大きな力を必要とする。よって、このような方法では、基材２３の一部の小面積の部分に大きな剥離力がかかるので、基材２３が破損したり変形したりすることがある。又、基材２３の変形により、レリーフパターンの光学形状面が変形し、型どおりの光学形状面が得られない場合がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、型取り後の樹脂の剥離の際に、基材の破損や変形が発生しない金型、及びこの金型を使用した光学素子の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための第１の手段は、レリーフパターンを有する光学素子を製造するために使用される金型であって、前記レリーフパターンを構成する段差部にあたる部分の少なくとも一部に、気体吹き出し口が設けられていることを特徴とする金型である。
【０００７】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段である金型を使用してレリーフパターンを有する光学素子を製造する方法であって、樹脂を前記金型に押圧して型取りをした後硬化させ、その後、前記気体吹き出し口に気体を供給することにより、前記樹脂と前記金型を剥離する工程を有することを特徴とする光学素子の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、型取り後の樹脂の剥離の際に、基材の破損や変形が発生しない金型、及びこの金型を使用した光学素子の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態第１の例である金型の概要を示す図であリ、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ部拡大図である。金型１は、第１金型部材２と第２金型部材３とから構成され、第１金型部材２の凹部の中に第２金型部材３の凸部が嵌合するようにされている。第１金型部材２と第２金型部材３とはボルトにより結合される。第１金型部材２の表面２ａと第２金型部材３の表面３ｂとは、併せて、一つのレリーフパターンであるフレネルレンズパターンを形成している。
【００１０】
第２金型部材３の中央部分には、空気流入孔４が設けられており、空気流入孔４に連通して複数本の分岐孔５が等間隔で設けられている。分岐孔５の先端部と第１金型部材２との間には、空隙部６が形成され、それに連通して、第１金型部材２と第２金型部材３の間に、空気吹き出し口７が設けられている。空隙部６と空気吹き出し口７は、円周状に設けられ、空気吹き出し口７の先端部は、レリーフパターンの段差部分に開放されて円周状の解放端となっている。ここで、レリーフパターンの段差部分とは、垂直又はほぼ垂直な段差の部分を示し、レリーフパターンは、この段差部分と、なだらかな傾斜を有し、転写された場合に光学面となる部分とが交互に並んで形成されている。空気流入孔４から導入された圧縮空気は、矢印で示すように、分岐孔５を通って空隙部６に達し、さらに空気吹き出し口７の開放端から金型１の表面（レリーフパターン面）に放出される。
【００１１】
金型１の表面に樹脂を載置して基材との間に挟んで押圧し、紫外線照射、加熱等で樹脂を硬化させた後、空気流入孔４から圧縮空気を導入すると、空気吹き出し口７の開放端から樹脂に押圧力がかかり、これにより樹脂が金型１から剥離される。この押圧力は、円周方向に均等にかかり、一部に集中しないので、基材が破損したり変形したりすることがない。
【００１２】
又、空気吹き出し口７は凹部を形成するので、樹脂を載置して押圧したときに、その開放端に樹脂が流れ込んでレリーフパターンが多少変形するが、空気吹き出し口７の開放端は、レリーフパターンの段差部分に形成されており、光学面に対応する部分には形成されていないので、レリーフパターンが変形しても、形成される光学素子の光学特性は変化しない。
【００１３】
図２は、本発明の実施の形態第２の例である金型の概要を示す図であリ、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。図２において、図１に示された構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００１４】
金型１は、第１金型部材２と第２金型部材３とから構成され、第１金型部材２の凹部の中に第２金型部材３の凸部が嵌合するようにされている。第１金型部材２と第２金型部材３とはボルトにより結合される。第１金型部材２の表面２ａと第２金型部材３の表面３ｂとは、併せて、一つのレリーフパターンであるフレネルレンズパターンを形成している。
【００１５】
第２金型部材３の中央部分には、空気流入孔４が設けられており、空気流入孔４に連通して複数本の分岐孔５が等間隔で設けられている。分岐孔５の先端部と第１金型部材２との間には、空隙部６が形成され、空隙部６の先端部が空気吹き出し口８とされている。空隙部６は、円周状に設けられ、空気吹き出し口８も円周状の開口となっている。空気吹き出し口８は、レリーフパターンの段差部分に開放されている。空気流入孔４から導入された圧縮空気は、矢印で示すように、分岐孔５を通って空隙部６に達し、空隙部６の先端部である空気吹き出し口８から金型１の表面（レリーフパターン面）に放出される。
【００１６】
金型１の表面に樹脂を載置して基材との間に挟んで押圧し、紫外線照射、加熱等で樹脂を硬化させた後、空気流入孔４から圧縮空気を導入すると、空隙部６の空気吹き出し口８から樹脂に押圧力がかかり、これにより樹脂が金型１から剥離される。この押圧力は、円周方向に均等にかかり、一部に集中しないので、基材が破損したり変形したりすることがない。
【００１７】
又、空気吹き出し口８は凹部を形成するので、樹脂を載置して押圧したときに、その開放端に樹脂が流れ込んでレリーフパターンが多少変形するが、空気吹き出し口８は、レリーフパターンの段差部分に形成されており、光学面に対応する部分には形成されていないので、レリーフパターンが変形しても、形成される光学素子の光学特性は変化しない。
【００１８】
以上の実施の形態においては、空気吹き出し口７の解放端、及び空気吹き出し口８は、円周状としたが、全円周に亘る必要はなく、円周の一部に設けられるようにしてもよい。又、これらは、１つの円周上に設けられていたが、２つ以上の円周上にレリーフパターンの段差部に沿って設けられるようにしてもよい。さらに、以上の実施の形態においては、レリーフパターンが同心円上に設けられたフレネルレンズ用のものであったので、空気吹き出し口７の解放端、及び空気吹き出し口８は、その段差部に沿った円周状のものとなったが、段差部が円状でない場合には、その段差部に沿った形状の空気吹き出し口７の解放端、及び空気吹き出し口８とすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態第１の例である金型の概要を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態第２の例である金型の概要を示す図である。
【図３】従来の、金型と硬化した樹脂を剥離する方法の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…金型、２…第１金型部材、３…第２金型部材、４…空気流入孔、５…分岐孔、６…空隙部、７…空気吹き出し口、８…空気吹き出し口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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