(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を含む光学構造を製造するための複製ツールであって、
光学構造の一部を規定する凹み形状と、縦方向に整列された中心軸とを有する中央部と、
横方向に沿って前記中央部を囲む周囲部と、
接触面と呼ばれる平面を規定する１つ以上の接触支持棒とを含み、
前記複製ツールのすべての部分は、前記接触面の同一側面に配置され、
前記接触面から、前記接触面と垂直に整列された方向に沿って前記側面に指す方向は、縦方向として規定され、
前記縦方向に垂直な方向は、横方向として規定され、
第１方位角範囲において、前記周囲部は、前記中心軸から外側に面し、第１補償面と呼ばれる表面を形成し、
第２方位角範囲において、前記周囲部は、前記中心軸から外側に面し、第２補償面と呼ばれる表面を形成し、
方位角範囲は、前記中心軸の周囲の横方向平面における角度範囲として規定され、
前記中心軸を含む前記第２方位角範囲内の任意の断面における前記第２補償面の峻度は、前記中心軸を含む前記第１方位角範囲内の任意の断面における前記第１補償面の峻度よりも大きく、前記峻度の両方は、それぞれの表面の前記中心軸からの距離の増加に対して、それぞれの表面の縦座標の増加として規定され、
前記中心軸を含む前記第１方位角範囲内の任意の断面において、前記第１補償面は、前記中心軸からの距離の増加に伴って減少する峻度を有し、前記第１補償面は、連続的に微分可能であり、
前記中心軸を含む前記第２方位角範囲内の任意の断面において、前記第２補償面は、一定の峻度または前記中心軸からの距離の増加に伴って増加する峻度を有し、
前記中心軸を含む前記第１方位角範囲内の任意の断面において、前記第１補償面の横方向の全体に亘って、前記第１補償面の前記接触面からの距離は、前記中心軸からの距離の増加に伴って増加し、前記第１補償面は、前記第１補償面の前記接触面からの距離が前記中心軸からの距離の増加に伴って増加しない前記中心軸からの距離で終了し、
前記中心軸を含む前記第２方位角範囲内の任意の断面において、前記第２補償面は、前記第２補償面の前記峻度がゼロ以下になる距離において終了し、
前記中心軸を含む前記第１方位角範囲内の任意の断面および前記中心軸を含む前記第２方位角範囲内の任意の断面において、前記周囲部は、保持部としての部分を含み、この部分において、前記複製ツールは、それぞれの断面における前記接触面に対して最小の非ゼロ距離を有し、前記保持部は、前記中央部とそれぞれの補償面との間に位置し、
前記保持部は、保持セクションとしてのセクションを含み、このセクションにおいて、前記複製ツールは、前記接触面と実質的に平行に配置され、
前記保持部は、横方向に沿って前記中央部を完全に囲む、複製ツール。
【請求項２】
（ａ）第１基板面を有する基板を提供する工程と、
（ｂ）請求項１に記載の複製ツールを提供する工程と、
（ｃ）一定量の複製材料を供給する工程と、
（ｄ）前記量の複製材料を前記基板と前記複製ツールとの間に配置して、前記基板と前記複製ツールを互いに向かって移動する工程と、
（ｅ）前記複製材料を硬化させる工程とを備える、光学装置の製造方法。
【請求項３】
光学装置であって、
第１基板面を有する基板と、
前記第１基板面上に設けられた光学構造とを備え、
前記光学構造は、光学素子と、横方向に沿って前記光学素子を囲む周囲部とを含み、
前記周囲部は、メニスカス部と呼ばれる部分と、前記光学素子と前記メニスカス部との間に設けられた中間部と呼ばれる部分を含み、
前記周囲部は、前記メニスカス部において、凹状メニスカスを形成し、
前記メニスカス部と前記中間部とが隣接する箇所に、稜線が存在し、
第１方位角範囲において、前記中間部は、前記光学素子の縦方向に整列された中心軸に面する第１引上げ面としての表面を形成し、
前記第１引上げ面としての前記表面は、前記第１引上げ面に沿って前記中間部から前記メニスカス部に向かって高さが増加するように形成され、前記第１引上げ面の峻度は、前記中心軸からの距離の増加に伴って減少し、前記第１引上げ面は、連続的に微分可能であり、
第２方位角範囲において、前記中間部は、前記光学素子の中心軸に面する第２引上げ面としての表面を形成し、
前記第２引上げ面としての前記表面は、前記第２引上げ面に沿って前記中間部から前記メニスカス部に向かって高さが増加するように形成され、前記第２引上げ面は、前記第１引上げ面よりも前記中心軸に対してより急峻に配置され、前記第２引上げ面は一定の峻度を有し、
前記第１方位角範囲および前記第２方位角範囲の少なくとも一方において、前記中間部は、保持面としての表面を形成し、前記保持面は、前記中心軸を含む前記第１方位角範囲および前記第２方位角範囲の少なくとも一方内の任意の断面において、前記第１基板面と実質的に平行に配置され、前記稜線によって規制される端部を有し、
前記第１引上げ面の峻度および前記第２引上げ面の峻度の両方は、それぞれの表面の前記中心軸からの距離の増加に対して、それぞれの表面の縦座標の増加として規定され、
前記光学装置において、
前記第１基板面と平行な方向は、横方向として規定され、
前記第１基板面から離れる方向に指す方向は、縦方向として規定され、
方位角範囲は、前記中心軸の周囲の横方向平面における角度範囲として規定され、
前記保持面においては、前記周囲部が前記第１基板面と実質的に平行に配置され、前記保持面は、横方向に沿って前記光学素子を完全に囲む、光学装置。
【請求項４】
前記光学構造と前記第１基板面との間の接触角は、４０°未満である、請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
前記光学素子は、前記第１基板面において、楕円形の境界線または輪郭を有するフットプリントを備える、請求項３に記載の光学装置。
【請求項６】
前記光学素子は、前記第１基板面において、円形の境界線または輪郭を有するフットプリントを備える、請求項３に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学分野、特にマイクロ光学分野に関し、より具体的には光学部品の製造に関する。より具体的には、本発明は、複製ツール、光学装置およびその製造方法に関する。本発明は、特許請求の範囲のオープンクローズ表現に基づく方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
用語の規定
「能動光学部品」：例えば、フォトダイオード、イメージセンサ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、レーザチップなどのような光検知素子または発光素子である。能動光学部品は、ベアチップまたはパッケージ、すなわちパッケージ化された部品であってもよい。
【０００３】
「受動光学部品」：レンズ、プリズムおよびミラーなどのような、屈折および／または回折および／または（内部および／または外部）反射によって光の方向を変える光学素子または光学系である。光学系は、開口絞り、画像スクリーンおよびホルダーなどのような機械素子を含み得る光学素子の集合である。
【０００４】
「光電子モジュール」：少なくとも１つの能動光学部品と少なくとも１つの受動光学部品とを含む部品である。
【０００５】
「複製」：所定の構造または所定の構造のネガ構造を模写する技術、例えば、エッチング、エンボス加工、インプリンティング、鋳造、成形などである。
【０００６】
「ウエハ」：実質的に円盤状または板状に形成され、一方向（ｚ方向または縦方向）の延長が、他の２つの方向（ｘ−ｙ方向または横方向）の延長より小さい素子である。通常、（空白でない）ウエハには、複数の類似する構造体または素子がその内部に、典型的には長方形のグリッド状に配置されまたは設けられる。ウエハは開口または穴を有してもよく、ウエハはさらにその横方向領域の主要部に材料を含まなくてもよい。ウエハは、任意の側面形状を有することができ、そのうち、丸い形状および矩形形状がより一般的である。多くの文脈では、ウエハは一般的に半導体材料から形成されていると理解されるが、本特許出願においてこれに明示的に限定されない。したがって、ウエハは一般的に半導体材料、高分子材料、金属とポリマーまたはポリマーとガラス材料とを含む複合材料などから作ることができる。特に、熱またはＵＶ硬化性ポリマーなどの硬化性材料が本発明に関連する興味深いウエハ材料である。
【０００７】
「横方向」：「ウエハ」を参照する（基板は、ウエハであってもよく、ウエハの一部であってもよい）。
【０００８】
「縦方向」：「ウエハ」を参照する（基板は、ウエハであってもよく、ウエハの一部であってもよい）。
【０００９】
「光線」：最も一般的には電磁放射、より具体的には電磁スペクトルを有する赤外線、可視光または紫外線の電磁放射である。
【００１０】
ＥＰ１８３７１６５Ａ１は、オーバーフロー体積を有するツールを用いて、光学素子を成形するための方法を記載している。この文献には、さまざまな種類のツールが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、厳しいスペース制限の下で、基板上に光学素子を作製する要望によって生じたものである。マイクロ光学において、小型化および単位基板面積により多くの機能を提供する需要は、重要な課題である。また、量産で光学素子を製造する際に、適切な産出高、従って効率的な製造工程を達成するために、工程の安定性を高くしなければならない。
【００１２】
特に、２つのウエハまたは基板を精確に規定された相互距離に維持するために、場合によって、光学素子、例えばレンズ素子を別の部品、例えば別の光学素子またはスペーサの一部に近接して配置する必要がある。この時に、この光学素子を一定の方向、例えば別の部品の反対側に指す方向に配置することによって、より多くのスペースが利用可能である。
【００１３】
非対称スペース制限を有する場合、光学素子またはその光学素子を含む光学装置のフットプリントを非対称形状に、特に非対称スペース制限に調整して、光学素子またはその光学素子を含む光学装置を製造することは、有用である。
【００１４】
具体的には、エンボス工程を用いて、光学構造を製造することができる。このような工程において、複製ツールを使用して、光学素子を基板上に作製する。より具体的には、エンボス工程において、最終の光学素子に存在する材料よりも多くの複製材料を使用することができる。特に、エンボス工程において、光学素子およびその光学素子の周囲に存在する周囲部を含む光学構造を作製することができる。追加量の複製材料（過剰複製材料）および周囲部を別々に提供する理由の１つは、複製材料を複製ツールと基板との間に（典型的には両者のうち１つまたは両方に）適用する分注工程が限られた精度を有するためである。また、周囲部を設けることによって、エンボス工程中、複製材料の流速を制御することができる。さらに、過剰複製材料の提供は、光学素子に空洞形成の防止に寄与することもできる。
【００１５】
本発明の発明者らは、特定の設計を有する複製ツールは、工程の安定性を達成すると共に、エンボス複製工程によって基板上に作製された光学構造の非常に非対称なフットプリントを達成することができることを見い出した。またはその逆、本発明の発明者らは、特定の種類または設計を有する光学構造または光学素子および周囲部を含む光学装置は、非対称スペース制限の量産に特に適することを見い出した。
【００１６】
エンボス工程に使用される複製ツールを製造する際に、追加の規制を設けることができる。具体的には、（複製ツールの製造中に）複製ツールを構築することが可能な限られた垂直範囲を有するプロセスを用いて、複製ツールを製造する。これによって、限られた（典型的には予め定められた）最大垂直範囲内で、複製ツールを構築することができ、その結果、周囲部（および光学素子）の（最大）高さ（最大垂直延在）を規制することができる。
【００１７】
したがって、本発明の１つの目的は、光学素子、または光学素子をそれぞれ含む光学構造、または光学素子または光学構造をそれぞれ含む光学装置を製造し、非対称スペース制限の量産に特に適する方法を提供することである。製造方法のほかに、対応する複製ツールおよび対応する光学装置も提供される。
【００１８】
本発明の別の目的は、基板上の光学構造のフットプリントを裁断する方法を提供することである。
【００１９】
本発明の別の目的は、特に複製ツールを構築することが可能な限られた垂直範囲を有するプロセスを用いて製造された複製ツールを使用して、一方向に配置された光学素子を含む光学構造のフットプリントを最小化する方法を提供することである。
【００２０】
本発明のさらなる目的は、以下の説明および実施形態から明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
これらの目的の少なくとも１つは、少なくとも部分的に、特許請求の範囲に係る装置および方法により達成される。
【００２２】
本発明の発明者らによって得られた重要な識見は、異なる方向に異なる峻度を有する複製ツールを提供することによって、複製材料の流量を確実に良く制御しながら、非常に非対称なフットプリントを有する光学構造を製造することができ、これによって、高い工程安定性および良い産出高を達成することができる。
【００２３】
より具体的には、複製ツールは、横方向に沿って中央部を囲む周囲部を有する。周囲部には、表面（補償面（以下に説明する））が存在している。この補償面の高度（基板を配置する位置からの垂直方向）の増加は、一部の横方向（すなわち、光学構造に占有されるスペースが少ない方向）では、他の方向（すなわち、光学構造のスペース制限があまり強くない方向）よりも速い。
【００２４】
対応する複製ツールは、より正確には、光学素子を含む光学構造を製造するための複製ツールは、光学構造の一部のネガを規定する形状と縦方向に整列された中心軸（光学構造の光軸と一致してもよい）とを有する中央部と、横方向に沿って中央部を囲む周囲部と、接触面と呼ばれる平面を規定する１つ以上の接触支持棒とを含み、接触面から、接触面と垂直に整列された方向に沿って側面に指す方向は、縦方向として規定され、縦方向に垂直な方向は、横方向として規定される。
【００２５】
さらに、第１方位角範囲において、周囲部は、中心軸から外側に面し、第１補償面と呼ばれる表面を形成する。（通常、第１方位角範囲と重ならない）第２方位角範囲において、周囲部は、中心軸から外側に面し、第２補償面と呼ばれる面を形成する。方位角範囲は、中心軸の周囲の横方向平面における角度範囲として規定される。
【００２６】
中心軸を含む第２方位角範囲内の任意の断面における第２補償面の峻度は、中心軸を含む第１方位角範囲内の任意の断面における第１補償面の峻度よりも大きく、峻度の両方は、それぞれの表面の中心軸からの距離の増加に対して、それぞれの表面の縦座標の増加として規定される。峻度は、一定ではなく中心軸までの距離に伴って変化する場合、平均峻度であり、より具体的には峻度を平均化した値である。
【００２７】
（より数学的に）峻度は、（前述した中心軸から距離を規定する）径方向座標に依存して、それぞれの断面に位置するそれぞれの補償面のプロファイルを記述する関数を径方向座標に対して微分したものとして考えることができる。したがって、径方向座標は、中心軸ではゼロであり、周囲部に向かって増加し、縦座標は、接触面ではゼロであり、複製ツール（およびそれぞれの補償面）が位置する方向に向かって増加する。縦座標は、縦方向に平行な（反平行ではない）座標である。
【００２８】
補償面に峻度を設けることにより、第２方位角範囲に位置する光学構造のフットプリントを比較的小さくすることができ、第１方位角範囲に位置する光学構造のフットプリントを比較的大きくすることができる。特に、第１方位角範囲に位置する光学構造の径方向延在（径方向延在は、横方向延在を意味する）と光学素子の径方向延在との差は、第２方位角範囲に位置する光学構造の径方向延在と光学素子の径方向延在との差の少なくとも３倍、より具体的には少なくとも５倍、さらにより具体的には少なくとも８倍である。光学構造が実質的にその形状が主に光学素子の中央部によって決定される光学素子およびその形状が主に光学素子の周囲部によってとして決定される周囲部から構成される場合、および／または、光学構造のフットプリントの境界が周囲部の複製材料と光学構造を製造する基板（または基板の表面）との境界面の外形と本質的に同一である場合、第１方位角範囲に位置する周囲部の径方向（横方向）延在は、第２方位角範囲に位置する周囲部の径方向（横方向）延在の少なくとも３倍、より具体的には少なくとも５倍、さらにより具体的には少なくとも８倍である。
【００２９】
それほど正確ではないが、より簡単な言い方で、上述の段落に説明および比較された大きさは、第１方位角範囲および第２方位角範囲の各々において、光学構造の（第１基板面における）径方向延在が光学素子の径方向延在よりも多く延在した部分として、記載することができる。
【００３０】
横方向延在の強い非対称性は、非常に近接距離で、別の素子に近接する光学素子を製造することを可能にする。
【００３１】
上述した（特に座標の）増加は、負の値、すなわち実際に減少している値にしてもよい。以下に説明するように、対応する第２補償面を設けることも可能である。
【００３２】
中心軸は、光学素子の中心軸に対応し、例えば、基板上の光学素子のフットプリントの質量中心を通過する縦方向に整列された軸として規定することができる。特に、光学素子のフットプリントの境界は、基板と光学素子を形成する複製材料の一部との界面の外形として理解することができる。光学素子が円形断面形状を有する場合、すなわち、光学素子が球面レンズ素子である場合、中心軸は、光学素子の光軸と一致する。
【００３３】
上記に言及された中心軸は、主に、光学構造に関する断面の位置、方向および距離を明確に規定するためのものである。したがって、代わりに、別の規定の中心軸を使用してもよい。
【００３４】
通常、周囲部は、中央部に隣接（当接）する。
上記に言及された１つ以上の接触支持棒は、主に、接触面を明確に規定し、ひいては光学構造に関する方向および距離を明確に規定するためのものである。１つ以上の接触支持棒を設けることにより、光学構造を製造する基板（より正確には、基板面）と中央部に位置する複製ツールとの間の縦方向距離を高精度で規定することができる。したがって、接触支持棒によって、高精度で光学素子の縦寸法を規定することができる。
【００３５】
通常、第１方位角範囲は、連続的である。通常、第２方位角範囲は、連続的である。一般的に、方位角範囲は、任意のサイズを有してもよい。
【００３６】
特に、第２方位角範囲は、例えば少なくとも３０°、または少なくとも４５°、特に少なくとも６０°であってもよよいが、少なくとも９０°または少なくとも１３０°を有するように、第２方位角範囲を形成してもよい。
【００３７】
第１方位角範囲は、例えば少なくとも３０°、または少なくとも４５°、特に少なくとも６０°であってもよよいが、少なくとも９０°または少なくとも１３０°を有するように、第１方位角範囲を形成してもよい。
【００３８】
補償面は、過剰の複製材料が付着し得るように形成された表面を意味する。したがって、補償面は、エンボス工程中に複製ツールと基板との間に存在する過剰（多量）の複製材料を補正する。補償面は、単一の（連続）表面、特に横方向に沿って中央部を完全に囲むことができる単一の（連続）表面の異なる部分であってもよい。より具体的には、各々の補償面は、共に１つの（連続）表面、すなわち、横方向に沿って中央部を完全に囲むことができる１つの（連続）表面を構成する。
【００３９】
峻度の一方または両方は、（中心軸を含むそれぞれの断面の横方向（径方向）座標に沿って）一定ではなくてもよい。特に、（第１方位角範囲内の）それぞれの断面における第２補償面の峻度は、（第１方位角範囲内の）それぞれの断面における第１補償面の峻度よりも大きい。
【００４０】
また、具体的には、中心軸を含む第２方位角範囲内の任意の断面における第２補償面の峻度は、中心軸を含む第１方位角範囲内の任意の断面における第１補償面の峻度よりも大きい。
【００４１】
非直線（弯曲）面、具体的に凹状の第１補償面、すなわち、中心軸を含む第１方位角範囲内の任意の断面における第１補償面が中心軸からの距離の増加に伴って減少する峻度を有することは、特に有利であり得る。
【００４２】
これによって、複製材料の過剰量が比較的少量である場合、過剰複製材料が十分な量で第２方位角範囲に残ることは、保証され、したがって第２方位角範囲に空洞が形成されないことは、保証される。一方、複製材料の過剰量が比較的大量である場合、過剰複製材料が比較的大量で第１方位角範囲に存在し、その結果、第２方位角範囲に存在する過剰複製材料が比較的少量のみであり、第２方位角範囲内のフットプリントが不要に大きくなることはない。
【００４３】
さらに、平滑な補償面、具体的に平滑な第１補償面、より具体的に（少なくとも中心軸を含む断面において）稜部（edge）を有しない（第１）補償面を設けることは、有利であり得る。より数学的な方法で表現すると、中心軸を含む（第１）方位角範囲内の任意の断面において、（第１）補償面は、連続的に微分可能である。稜部または微分不能な点の存在は、複製工程中に複製材料がそれぞれの方位角範囲内に連続的に流れることを妨害し、工程の安定性に悪影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、以下に説明するように、他の場所に稜部を設けることは、有利である場合がある。
【００４４】
特に、中心軸を含む第１方位角範囲内の断面（具体的に任意の断面）において、少なくとも第１補償面の接触面からの距離が中心軸からの距離の増加に伴って増加しない点、すなわち、複製ツールが基板面に対して平行になる点までは、第１補償面を平滑面（または連続的に微分可能な面）に形成することができる。
【００４５】
代替的にまたは追加的には、中心軸を含む第１方位角範囲内の任意の断面において、第１補償面の横方向（径方向）延在の全体にわたって、第１補償面の接触面からの距離が中心軸からの距離の増加に伴って増加し、第１補償面の接触面からの距離が中心軸からの距離の増加に伴って増加しない中心軸からの距離で終了するように、第１補償面を設けることができる。
【００４６】
同様に、中心軸を含む第２方位角範囲内の任意の断面において、第２補償面の峻度がゼロになるまたは符号が変わるところで終了するように、第２補償面を設けることができる。
【００４７】
さらに、第２補償面を直線状または凸状に設け、すなわち、中心軸を含む第２方位角範囲内の任意の断面において、第２補償面の峻度が一定であるまたは中心軸からの距離の増加に伴って増加するように、第２補償面を設けることは、特に有利であり得る。これによって、凹状に比べて、過剰複製材料の量の増加に伴い、フットプリントの増加が低減される。
【００４８】
（上述した意味の）凹状の第１補償面および直線状または可能であれば（上述した意味の）凸状の第２補償面の両方を複製ツールに設けることは、特に有利であり得る。これによって、高い工程安定性を提供しながら、第２方位角範囲において、過剰複製材料の量の増加に伴って、径方向延在の増加が非常に小さくすることができる。
【００４９】
さらに、中央部と補償面の一方または両方との間に、複製ツール（より具体的には周囲部）は、保持部と呼ばれる部分を有し、複製ツールは、接触支持棒と同様に、接触面に非常に近接して延在するが、接触面に接触しない。より具体的には、中心軸を含む第１方位角範囲内の任意の断面および／または中心軸を含む第２方位角範囲内の任意の断面において、周囲部は、保持部と呼ばれる部分を含み、この部分において、複製ツールは、それぞれの断面における接触面に対して最小の非ゼロ距離を有し、保持部は、中央部とそれぞれの補償面との間に位置する。
【００５０】
これによって、複製材料に作用する表面力（または毛細管力）は、複製材料を複製ツールと保持部またはその近傍に位置する基板との間に強く保持することができる。したがって、複製材料（少なくともその実質的な部分）が保持部から、より重要には中央部から除去されることを効果的に回避することができる。
【００５１】
保持部は、他の方位角範囲においても記載された特性を有しながら、完全に横方向に沿って、中心部の周りにさらに延在してもよい。
【００５２】
具体的には、保持部は、保持セクションと呼ばれるセクションを含み、このセクションにおいて、複製ツールは、接触面と本質的に平行に配置される。この場合、保持部は、複製材料（少なくともその実質的な部分）が保持部から、より重要には中央部から除去されることを特に効率的に機能することができる。特に、この保持部は、保持セクションと同一であってもよい。
【００５３】
保持部と接触面との間の縦距離は、第１方位角範囲および第２方位角範囲において一定であってもよく、第１方位角範囲および第２方位角範囲において同一であってもよい。特に、この縦距離は、すべての角範囲において同一であってもよい。しかしながら、この距離は、方位角によって変化してもよい。同様のことは、保持セクションにも適用できる。
【００５４】
さらに、第１および第２方位角範囲の一方または両方、特に少なくとも第２方位角範囲において、保持部は、それぞれの補償面に隣接（当接）しており、より具体的には保持部がそれぞれの補償面に隣接（当接）する箇所に稜部が存在する。保持部は、稜部と実質的に同一であってもよく、稜部は、（任意の方位角で上記の特性を有する）保持部を（径方向外側に）規制してもよい。
【００５５】
記載された位置に稜部を設けることにより、複製材料を保持部の近くに保持し、したがって中央部に空洞の形成を回避する上述の効果を誘発または改善することができる。
【００５６】
横方向に沿って中央部を完全に囲むように保持部を設けることは、通常、工程の安定性に寄与し、中央部に（したがって、光学素子に）空洞の形成を防止することができる。
【００５７】
代替的にまたは追加的には、（断面における）表面の峻度は、角度、具体的に表面の（局所）切線または表面に（局所的に）垂直な直線と、中心軸または接触面の縦方向との間の角度を用いて、記述することができる。以下に記載するように、このことは、光学装置の形状および表面にも同様に適用できる。
【００５８】
上述した種類の複製ツールを使用して、特定の光学装置を製造することができる。
特に、本発明は、第１基板面を有する基板と、第１基板面上に設けられた光学構造とを備える光学装置に関する。
【００５９】
第１基板面は、光学構造に関する方向および距離の基準を参照するために、記載される。しかしながら、別の参照を使用することもできる。
【００６０】
光学構造は、光学素子と、横方向に沿って光学素子を囲む周囲部とを含み、周囲部は、メニスカス部と呼ばれる部分と、光学素子とメニスカス部との間に設けられた中間部と呼ばれる部分を含む。
【００６１】
周囲部は、メニスカス部において、凹状メニスカスを形成する。
メニスカス部と中間部とが隣接（または当接）する箇所に、稜線（edge line）が存在する。
【００６２】
第１方位角範囲において、中間部は、光学素子の縦方向に整列された中心軸に面し、第１引上げ面と呼ばれる表面を形成する。
【００６３】
（通常、第１方位角範囲と重ならない）第２方位角範囲において、
（Ｉ）中間部は、光学素子の中心軸に面し、第２引上げ面と呼ばれる表面を形成し、第２引上げ面は、第１引上げ面よりも中心軸に対してより急峻に配置され、および／または、
（ＩＩ）中間部は、保持面と呼ばれる表面を形成し、保持面は、中心軸を含む第２方位角範囲内の任意の断面において、第１基板面と本質的に平行に配置され、稜線によって規制される端部を有し、第１基板面と平行な方向は、横方向として規定され、第１基板面から離れる方向に指す方向は、縦方向として規定され、第１基板面から離れる方向に指す方向は、縦方向として規定され、方位角範囲は、中心軸の周囲の横方向平面における角度範囲として規定される。
【００６４】
記載された特性を有する光学構造は、非常に強い非対称性のフットプリントを有すると共に、優れた量産製造可能性を有することができる。
【００６５】
ケース（Ｉ）に関しては、特に、中心軸を含む第２方位角範囲内の任意の断面における第２引上げ面の峻度は、中心軸を含む第１方位角範囲内の任意の断面における峻度よりも大きい。
【００６６】
光学構造は、複製材料、例えばエポキシなどのポリマ、特にＵＶ硬化性ポリマおよび／または熱硬化性ポリマなどの硬化性ポリマから作られる。
【００６７】
光学構造は、通常、一体に形成された（単一）部分である。より具体的には、通常、光学素子およびその周辺部は、同一の工程で製造され、同様の（複製）材料から作られ、一体部品に形成される。
【００６８】
基板は、ウエハまたはウエハの一部であってもよい。基板は、例えば、ガラスから作られてもよく、主にまたは本質的にポリマ材料から作られてもよい。
【００６９】
第１基板面は、特に光学構造を配置する領域で、本質的に平坦であってもよい。
光学素子は、典型的には、受動光学素子、例えば、レンズまたはレンズ素子、または別の受動光学素子である。さらなる例については、上記を参照する。光学素子は、例えば、回折素子、または屈折素子、または回折素子および屈折素子の組み合わせであってもよい。
【００７０】
典型的には、周囲部は、横方向に沿って光学素子を完全に囲むように形成される。通常、周囲部は、少なくとも第１方位角範囲および第２方位角範囲において、横方向に沿って光学素子を完全に囲むように形成される。
【００７１】
典型的には、メニスカス部は、横方向に沿って光学素子を完全に囲むように形成される。通常、メニスカス部は、少なくとも第１方位角範囲および第２方位角範囲において、横方向に沿って光学素子を完全に囲むように形成される。
【００７２】
典型的には、中間部は、光学素子に隣接する（または当接する）。
さらに、中間部は、通常、メニスカス部に相互接続し、光学素子をおよび／または周囲部は、本質的に中間部およびメニスカス部から構成される。
【００７３】
凹状メニスカスは、通常、第１基板面と接触している一端（外端）で終了する。
さらに典型的には、稜線は、横方向に沿って光学素子の中心軸を完全に囲み、またはより具体的には、光学素子を完全に囲む。
【００７４】
光学装置は、例えば、光学モジュール、特に光電子モジュール、（写真および／またはビデオ）カメラ、携帯装置または携帯用モバイル装置、コンピューティング装置、特に携帯用コンピューティング装置、タブレットコンピュータ、スマートフォンのうち、少なくとも１種であってもよい。
【００７５】
ケース（Ｉ）の場合にも、保持面を設けることができる。このことは、保持部を備える複製ツールを使用する可能性に対応する。具体的には、光学構造は、周囲部が第１基板面に平行に配置された光学素子を横方向に沿って完全に囲む保持面を有することができる。
【００７６】
一実施形態において、光学素子は、稜部と、当該稜部に隣接する端面とを有さず、特に、稜部は、横方向に整列された直線に沿って延在し、または、端面は、実質的に平坦な面であり、または、端面は、横方向に本質的に（少なくとも局所的に）垂直な面である。
【００７７】
一実施形態において、光学素子は、（光学素子の開口形状に対応する）第１基板面において、直線状のセグメントを含まない、少なくとも第２方位角範囲において直線状のセグメントを含まない境界線または輪郭を有するフットプリントを備える。
【００７８】
一実施形態において、光学素子は、（光学素子の開口形状に対応する）第１基板面において、楕円形、より具体的には円形の境界線または輪郭を有するフットプリントを備える。
【００７９】
一実施形態において、光学素子の形状は、本質的に複製（エンボス）工程の結果によって決められる。したがって、その後、光学素子の材料を除去する必要がない。特に、このことは、ハウジングに封入した光学素子の形状に適用する。
【００８０】
明らかに、光学装置のいくつかの特性は、光学構造を製造する複製ツールに起因する可能性がある。しかしながら、光学構造の正確な形状は、その製造に使用される複製材料の量にも依存する。本発明の範囲を不当に限定しないように、上記のケース（Ｉ）および（ＩＩ）をはっきり区別する。典型的には、ケース（Ｉ）の場合、複製材料の量は、当然他の条件が一定である時に、ケース（ＩＩ）よりも多い。比較的少量の過剰な複製材料を適用する場合、複製材料が複製ツールの第２補償面に付着せず、その結果、メニスカス部が稜線で終了し、第２引上げ面が形成されない。
【００８１】
上述したように、光学構造および光学素子の横方向延在を以下のように設けることができる。具体的には、第１方位角範囲の全体において、すなわち、（中心軸に対して）第１方位角範囲内の任意の径方向に沿って、中心軸から光学構造のフットプリントの外側輪郭までの距離と、中心軸から光学素子のフットプリントの外側輪郭までの距離との差は、第２方位角範囲の全体において、すなわち、（中心軸に対して）第１方位角範囲内の任意の径方向に沿って、同様の距離の差の少なくとも３倍、少なくとも５倍、または少なくとも８倍である。光学構造と第１基板面との間の接触角が非常に小さい場合、例えば接触角が５°未満である場合、光学構造のフットプリント（およびフットプリントに関連する距離）の決定は、困難である。この場合、フットプリントの輪郭は、光学構造の厚さ（すなわち、第１基板面上の高さ）が稜線で（当然ながら、適切な方位角、すなわち、適切な径方向で）厚さの１／１０に減少した箇所に位置すると見なされる。
【００８２】
通常、複製材料と複製ツールとの間の接触角は、第１方位角範囲および第２方位角範囲において同様である。
【００８３】
通常、複製材料と基板（より具体的には、第１基板面）との間の接触角は、第１方位角範囲および第２方位角範囲において同様である。
【００８４】
複製材料（したがって、光学構造）と第１基板面との間の接触角が４０°未満、具体的に３０°未満、より具体的に２２°未満になるように材料を選択する場合、特に安定した工程条件および良好な非対称性を達成することができる。さらに、非常に小さい接触角を達成するために、第１基板面に塗布剤を施すことができる。塗布剤の例として、例えば（塗布される）第１基板面に対する複製材料の接着性を高める接着促進剤を挙げることができる。このようにして、１０°未満、より具体的には５°未満の接触角を達成することができる。
【００８５】
さらに、複製材料（したがって、光学構造）と複製ツールとの間の接触角が３５°〜７５°、より具体的に４５°〜６５°、またはさらに具体的には５５°±７°になるように材料を選択する場合、特に安定した工程条件および良好な非対称性を達成することができる。したがって、中心軸を含む第１方位角範囲内の断面における光学構造は、稜線でこの角度を形成する。それに応じて、第１方位角範囲の断面の稜線における光学構造の外側で測定可能な角度は、３６０°から接触角を引いた値、すなわち２８５°〜３０５°である。
【００８６】
光学構造および光学素子の各々の典型的な寸法は、以下の通りである。すなわち、第１基板面上の最大高さは、５μｍ〜３００μｍの間、より具体的には１５μｍ〜１５０μｍの間にある。光学素子のフットプリントの最大横方向延在は、５０μｍ〜３０００μｍの間、より具体的には１００μｍ〜１５００μｍの間にある。光学素子のフットプリントの最小横方向延在は、２０μｍ〜２５００μｍ〜の間、より具体的には５０μｍ〜１０００μｍ〜の間にある。第１方位角範囲において、光学素子を超えた光学構造の（第１基板面における）最大径方向延在は、３μｍ〜１０００μｍの間、より具体的には１０μｍ〜５００μｍの間にある。第２方位角範囲において、光学素子を超えた光学構造の（第１基板面における）最小径方向延在は、１μｍ〜４００μｍの間、より具体的には５μｍ〜１００μｍの間にある。
【００８７】
光学装置の製造方法は、（ａ）第１基板面を有する基板を提供する工程と、（ｂ）上記した種類の複製ツールを提供する工程と、（ｃ）一定量の複製材料を供給する工程と、（ｄ）上記量の複製材料を前記基板と前記複製ツールとの間に配置して、前記基板と前記複製ツールを互いに向かって移動する工程と、（ｅ）複製材料を硬化させる工程とを備える。
【００８８】
工程（ｃ）および／または（ｄ）の間に、典型的には両方の間に、複製材料は、通常、液状または塑性変形可能な状態にある。工程（ｅ）の後、複製材料の状態が変わる。工程（ｅ）の後、複製材料は、少なくとも寸法上安定である。
【００８９】
典型的には、基板および複製ツールは、工程（ｅ）において適所に保持される。しかしながら、最初に、すなわち、初期硬化または部分硬化が完了した後に（および硬化工程が完了する前に）、基板および複製ツールを互いに離間してもよい。
【００９０】
工程（ｄ）は、通常、１つ以上の接触支持棒が第１基板面と接触するまで行われる。通常、その状況で、（工程（ｅ））の硬化を開始する。
【００９１】
工程（ｃ）は、予め選択された量の複製材料を、基板上または複製ツール上、特に複製ツールの中央部に分配する工程を含み得る。工程（ｃ）は、特にディスペンサを用いて達成することができる。
【００９２】
この方法は、通常、ウェーハレベルで実施される。この場合、複製ツールは、単一のエンボス工程において、複数の光学構造、例えば少なくとも１０個、または少なくとも３０個、または少なくとも５０個、または１００個を超える光学構造を製造するように、構築および設計される。そのため、複製ツールは、通常、複数の中央部および関連する周囲部を含む。これによって、複数の光学構造を有するウエハが得られる。ウエハは、別個の光学装置に分ける前に、１つ以上の別のウエハと相互接続されてもよい。
【００９３】
さらなる方法は、記載された複製ツールおよび光学装置から考えられる。
さらなる実施形態および利点は、従属請求項および図面から明らかになる。
【００９４】
以下、実施例および添付の図面を用いて、本発明をより具体的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】光学装置を示す概略断面図である。
【図２】図１の光学装置を示す概略断面図である。
【図３】光学構造および方位角範囲を概略的に示す図である。
【図４】光学構造および方位角範囲を概略的に示す図である。
【図５】基板上の複製ツールを示す概略断面図である。
【図６】図５の複製ツールを用いて製造された光学装置を示す概略断面図である。
【図７】基板上の複製ツールを示す概略断面図である。
【図８】基板上の複製ツールを示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００９６】
記載された実施形態は、例示として意図されており、本発明を限定してはならない。
図１は、光学装置１を示す概略断面図である。より具体的には、光学装置１は、光電子モジュールである。図２は、図１の光学装置１を示す別の概略断面図である。図２において、図１の断面の概略位置は、破線で示されている。
【００９７】
光学装置１は、基板５と、別の基板５０と、両者の間に設けられたスペーサ２０とを含む。スペーサ２０は、基板５および５０とは別個の部品であってもよく、または図２に示されたように、例えば基板５０と一体に形成された部品であってもよい。
【００９８】
基板５の第１基板面５ａには、２つの光学構造２，２′が設けられる。光学構造２，２′は、光学素子３，３′をそれぞれ含む。さらに、基板５の他方の面には、別の光学素子が設けられる。
【００９９】
基板５０の上面には、２つの能動光学部品４，４′が設けられる。
光学素子３，３′は、例えば図２に番号３′で示された屈折レンズ素子などの屈折光学素子であってもよく、例えば、図２に番号３で示された回折レンズ素子などの回折光学素子であってもよく、または他の光学素子、特に他の受動光学素子であってもよい。
【０１００】
スペーサ２０は、基板５と基板５０との間に設けられ、２つの別々の区画、特に光学的に隔離された区画を形成する。２つの区画の一方は、光学構造２および能動光学部品４を含み、他方は、光学構造２′および能動光学部品４′を含む。すなわち、２つの区画は、光学装置１に異なる光学チャネルを形成する。能動光学部品４および光学素子３は、互いに関連して相互作用し、相互に関連して相互作用する能動光学部品４′および光学素子３′から光学的に隔離される。
【０１０１】
図１から分かるように、光学素子３，３′は、（それぞれの光学素子から見て）特定の領域または特定の方向（例えば、図１の光学素子３′の点線三角形を参照）において、（横方向に沿って）スペーサ２０と非常に近接して配置されている。しかしながら、他の領域（または方向）において、それぞれの光学素子３とスペーサ２０または光学素子１の別の構成要素との間に、（横方向に沿って）多くのスペースが利用可能である。
【０１０２】
エンボス複製方法を用いて、基板５などの基板上に光学素子３または光学素子３′などの光学素子を作製する場合、光学要素と連続的に設けられるが、光学要素に寄与しない追加（過剰）の複製材料が存在する必要がある。図１および２に示すように、スペース制限がある場合、過剰の複製材料を非対称的に配布することが可能であり、推奨される。複製工程に使用される複製ツールを適切に設計することによって、基板上の光学構造のフットプリントを局所的に縮小することができる。
【０１０３】
図３は、光学構造２および異なる方位角範囲φ１、φ２を示す概略図である。異なる方位角範囲において、過剰の複製材料に占有される横方向のスペースが、非対称スペース要件に従って調整される。横方向とは、光学構造を配置する基板面、例えば図２の部材５ａに平行な方向を意味する。方位角範囲とは、光学素子の縦方向に整列された軸（すなわち、基板面に対して垂直方向に整列された軸）である中心軸の周りの角度範囲を指す。この中心軸は、例えば光学素子が標準の円形球面レンズである場合に、光学素子の光学軸と一致してもよい。より一般的には、中心軸は、基板上の光学素子のフットプリントの質量中心を通過する縦軸として規定されてもよい。
【０１０４】
光学構造２は、光学素子３と周囲部Ｓとを備える。周囲部Ｓは、径方向延在、すなわち、中心軸から測定される横方向延在を有する。径方向延在は、方向によって、すなわち中心軸の周りの方位角によって変化する。方位角範囲φ２における径方向延在は、方位角範囲φ１における径方向延在よりも小さい。
【０１０５】
光学素子３自体と光学構造２のフットプリントの外側輪郭との間には、（点線で示された）稜線Ｅが存在してもよい。ここでは、光学構造は、（中心軸を含む断面において）稜部を有する。図３に示すように、この稜部は、通常、横方向に沿って光学素子３を完全に囲む。
【０１０６】
図４は、別の光学構造２および異なる方位角範囲φ１、φ２を示す概略図である。異なる方位角範囲において、過剰の複製材料に占有される横方向のスペースが、非対称スペース要件に従って調整される。原則上、図示された状況は、図３と同様であるが、図４に示された光学素子３および光学構造２の両方は、図３のものと異なる形状を有する。図４において、方位角範囲φ１、φ２は、図３とは異なる方法で各々配置されている。
【０１０７】
図５は、基板５上、より具体的には基板５の表面５ａ上に配置された複製ツール１０を示す概略断面図である。複製ツール１０は、エンボス工程において製造される光学素子の形状を主に決定する中央部ｃを有する。中央部ｃは、中心軸を有し、この中心軸は、光学素子の中心軸と一致する（例えば、エンボス工程中、硬化を開始するときに、両者が整列された場合）。中心軸は、参照番号Ａで示される。軸Ａに与えられた矢印は、有向性の大きさである縦方向を示している。
【０１０８】
軸Ａの左側には、第１方位角範囲φ１内の断面が示され、軸Ａの右側には、第２方位角範囲φ２内の断面が示されている。したがって、スペース制約並びに光学構造および複製ツールの設計に応じて、図５の断面の全体は、単一平面に位置する断面であってもよく、角度、例えば略直角を成す２つの半平面に位置する断面であってもよい。同様に、このことは、後述する複製ツールまたは光学構造の類似断面にも適用する。
【０１０９】
１つ以上の接点支持棒１５が、周囲部の外側に設けられ、光学素子の高さを精確に規定することができる。接触支持棒１５は、接触面を規定する。図５に示すように、複製ツール１０が基板面５ａに接触している場合、この接触面は、基板面５ａと一致する。
【０１１０】
周囲部ｓは、横方向に沿って中央部ｃを囲む。より具体的には、周囲部ｓは、中央部ｃに隣接する（または当接する）。周囲部ｓにおいて、複製ツール１０は、異なる峻度を有する補償面ｆ１、ｆ２を含む。補償面ｆ１、ｆ２の両方は、中心軸Ａから外側に面している。補償面ｆ２は、補償面ｆ１よりもはるかに急峻である。軸Ａからの距離の増加に伴って、補償面ｆ１と基板面５ａとの間の縦距離は、補償面ｆ２の（基板面５ａに対して垂直に上昇する）急峻増加に比べて、軸Ａからの距離の増加に伴って比較的ゆっくりと増加する。このように、表面張力（すなわち、毛細管力）によって、光学構造の（径方向に）広いフットプリントが位置する第１方位角範囲において、比較的多量の過剰複製材料が蓄積され、光学構造の（径方向に）比較的小さいフットプリントが位置する第２方位角範囲おいて、比較的少量の過剰複製材料が蓄積される。
【０１１１】
さらに、補償面ｆ１の凹状断面形状も、この効果に寄与する。より一般的には、この効果に寄与するものは、第１補償面ｆ１の凹度が第２補償面ｆ２の凹度よりも著しく大きいであるということである。同様のことは、第２補償面ｆ２が凹面ではなく、図５に示すように平坦または凸状であっても、当てはまる。
【０１１２】
補償面ｆ１、ｆ２は、複製ツールの（断面）形状が表面５ａに平行に整列される位置で終了する。
【０１１３】
補償面ｆ１およびｆ２の各々を表面５ａと相互連結する細い線は、複製ツール１０によって形成される複製材料の輪郭を模式的に示している。
【０１１４】
補償面ｆ１の断面は、連続的に微分可能である。したがって、補償面ｆ１の断面は、その内側端部を除いて、稜部を有しない。
【０１１５】
さらに、接触支持棒および中央部を除き、（断面において）複製ツール１０が表面５ａに最も近い場所は、複製ツール１０の保持部ｒ′と考えられる。図５の例において、保持部ｒ′は、複製ツール１０が表面５ａに平行に配置された保持部ｒとして具体化される。保持部ｒ′および保持部ｒの提供は、特に保持部ｒ′および保持部ｒの各々が部分的にではなく、横方向に沿って中央部ｃを完全に囲んでいる場合に、工程の安定性に効率的に寄与し、エンボス工程中において、中央部に、したがって光学素子に空洞の形成を回避することができる。
【０１１６】
図６は、図５の複製ツール１０を用いて製造された光学装置１を示す概略断面図である。光学構造２は、（硬化された）硬化性エポキシなどの複製材料８で作られる。光学構造２は、中央部Ｃおよび周囲部Ｓを含む一体化構造、または中央部Ｃおよび周囲部Ｓから形成される一体化構造である。
【０１１７】
中間部Ｃは、光学素子３を構成する。周囲部Ｓは、凹状メニスカスに形成されたメニスカス部Ｍと、稜線Ｅでメニスカス部Ｍに隣接する中間部Ｉとを含む。メニスカス部Ｍおよび中間部は、稜線Ｅを共有する。関与する材料、より具体的には各々の材料の表面張力を選択することによって、エンボス工程中に形成された凹状メニスカスは、工程の安定性および所望の非対称周囲部の形成に良い影響を与える。光学構造２は、稜線Ｅに沿って突起を形成する。
【０１１８】
中間部Ｉにおいて且つ稜線Ｅに隣接して、引上げ面Ｐ１およびＰ２がそれぞれ形成される。引上げ面Ｐ１およびＰ２の各々の形状は、基本的にそれぞれの補償面ｆ１およびｆ２によって決定される。引上げ面Ｐ１、Ｐ２の一方または両方の内側端部に稜部を設けることによって、工程の安定性および空洞形成の防止を高めることができる。その稜部は、必ずしも複製ツールがそれぞれの補償面と中央部ｃとの間の表面５ａに最も近い場所に設ける必要はない。しかしながら、その場所に設ける場合、特に良好な工程安定性および空洞形成の防止を達成することができる。図６において、稜部は、引上げ面Ｐ２の内側端部に存在し、引上げ面Ｐ１の内側端部に存在しない。引上げ面Ｐ１の内側端部において、複製ツール１０の（断面）形状は、丸みを帯びている（より具体的には、湾曲の凸形である）。
【０１１９】
さらに、図６に示すように、縁部において、光学構造の（断面において）厚さが一定である保持面Ｒを設けてもよい。同様に、この保持面は、工程の安定性および空洞形成の防止を高めることができる。
【０１２０】
異なる峻度の補償面ｆ１、ｆ２の選択によって、周囲部Ｓの（径方向）幅、すなわち、図６の距離ｄ１、ｄ２は、強く非対称である。示された距離ｄ１、ｄ２について、ｄ１／ｄ２＞５、さらにはｄ１／ｄ２＞１０を容易に達成することができる。参照番号ｄ０は、断面の両方の半分が直線に沿って設けられる場合に、単に、特定の方向に沿って断面を切断する横方向延在の表示を指定するものである。
【０１２１】
図７は、基板５上の別の複製ツール１０を示す概略断面図である。図７に使用された参照記号は、既に図５を参照して上記に記載されている。したがって、図７を用いて、図５の実施形態に設けられた特徴の代替特徴を主に説明する。これらの代替特徴は、個別にまたはグループで、図５に組み合せることができる。
【０１２２】
図５の実施形態とは対照的に、図７では、保持部ｒは、両側（内側制限および外側制限）で、方位角範囲φ１およびφ２に存在する縁部によって規制される。この保持部は、方位角断面内に存在してもよい。さらに、補償面ｆ２は、図５よりも急峻ではない。しかしながら、補償面ｆ１の峻度は、補償面ｆ２の峻度よりも小さい。
【０１２３】
図８は、基板５上の別の複製ツール１０を示す概略断面図である。図８に使用された参照符号は、既に上記に記載されている。したがって、図８を用いて、図５および／または図７の実施形態に設けられた特徴の代替特徴を主に説明する。これらの代替特徴は、個別にまたはグループで、図５または図７に組み合せることができる。
【０１２４】
図５および図７の実施形態とは対照的に、図８では、補償面ｆ１は、凹状ではなく、直線の輪郭を有する。しかしながら、多くの場合、上記の理由から、凹状が好ましい。さらに、補償面ｆ２は、非常に急峻に配置され、部分的に上向きに面する。直線ではなく、湾曲してもよい。このことは、図５および図７に示されたそれほど急峻ではないように配置された補償面ｆ２にも適用する。
【０１２５】
図８に例示されているように、補償面ｆ２の峻度、または斜度、または向きは、特に、例えば複製ツール１０の少なくとも一部を弾性材料で作製することを条件に、実現することができる。複製ツール１０が硬質であり且つ保持部ｒの近傍に配置された場合、複製材料を（少なくとも部分的に）硬化させた後、複製ツールを除去するときに、複製構造の剥離または亀裂が生じる可能性がある。したがって、複製ツールを（完全にまたは部分的に）硬化、例えば加硫硬化した後、複製ツールを除去するときに、（ある程度の）弾力性を有する複製材料を使用することができる。
【０１２６】
主に適用された複製材料の量に応じて、複製材料は、図５および図７に示すように、例えば補償面ｆ２の一部を被覆することができる。しかしながら、より少ない量の複製材料が適用される場合、複製材料は、補償面ｆ２を引き上げず、補償面ｆ２および保持部ｒ′、ｒを相互接続する稜部で終了してしまう。この現象は、稜部の存在に関係するが、補償面ｆ２の峻度に関係しない（または殆ど関係しない）ため、他の複製ツール、例えば図５および７に記載の複製ツールにも発生する可能性がある。
【０１２７】
この現象の結果、作製された光学構造は、第２引上げ面Ｐ２を有しない（面Ｐ２が存在する図６および図８の点線を参照）。より具体的には、第２方位角範囲φ２において、メニスカス部Ｍは、中間部Ｉ、特に保持面Ｒに隣接している（面Ｐ２がメニスカス部Ｍと中間部Ｉとの間に存在する図６を参照）。
【０１２８】
（図８に示すような）特に急峻な補償面ｆ２の場合、それに応じて作製された光学構造の周囲部Ｓは、説明された他の場合と同様に、メニスカス部Ｍにおいて、凹状メニスカスの形状を規定する表面を形成する。
【０１２９】
峻度は、径方向（軸Ａからの距離）の増加に対する縦方向の変化として規定することができる。しかしながら、峻度は、斜度、したがって角度として規定することもできる。例えば、峻度は、（各々の断面において）補償面ｆ１およびｆ２の各々に垂直な（局所的な）垂線と、縦方向、例えば矢印で示された軸Ａとの間に形成される角度として規定することができる。角度は、縦方向から（局所的な）垂線に沿って測定すべきであり、（常に正である）。
【０１３０】
一般的に、この角度は、第１方位角範囲において９０°〜１８０°であり、第２方位角範囲において５０°（または６０°）〜１３５°である。
【０１３１】
図５、図７および図８に示すように、補償面ｆ１、ｆ２に描かれた小さな矢印が、（各々の表面から外側に指向する）いくつかの局所的な垂線を示している。
【０１３２】
図８において、第１方位角範囲における角度は、約９０°であり、第２方位角範囲における角度は、約７８°である。図５において、第１方位角範囲における角度は、約９０°から１８０°まで変化し（径方向座標の増加に伴って増加し）、第２方位角範囲における角度は、９０°である。図７において、第１方位角範囲における角度は、約１３０°から１８０°まで変化し（径方向座標の増加に伴って増加し）、第２方位角範囲における角度は、約９８°である。
【０１３３】
これらの角度を利用することにより、第２補償面ｆ２（および第１補償面ｆ１）が、複製ツールに対する局所的な垂線が基板面５ａに垂直に指向する点（したがって、複製ツールに対する局所的な垂線が縦方向に対して反平行である点）で終了するように、これらの補償面を形成することができる。
【０１３４】
光学構造の引上げ面の峻度または形状または配置を記述するために、同様に、１８０°から補償面のために得られた前述の角度を引いた角度を用いて、記述することができる。
【０１３５】
図８において、基板面５ａと光学構造の複製材料との間の接触角θが示されている。複製材料と基板面５ａとの間、および複製材料と複製ツールとの間の適切な接触角は、例えば、以下の材料を選択することによって、具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン、ウレタンアクリレート、シリコーン、シアノアクリレート、有機−無機ハイブリッド材料（例えば、商品名「Ormocer」またはゾルゲルとして知られている）、およびポリカルバミン酸誘導体のうち、１つ以上を複製材料として選択し、シリコーンゴム、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ペルフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、ＰＦＰＥ−（メタ）アクリレート、シアノアクリレート、有機−無機ハイブリッド材料（例えば、商品名「Ormocer」またはゾルゲルとして知られている）、ポリエステル、ゴム、およびポリカルバミン酸誘導体のうち、１つ以上を複製ツールの材料として選択し、ガラス、サファイア、ＦＲ４またはＧ１０のようなガラス強化エポキシ（場合によって、複製材料として上記に列挙された種類の材料で充填された貫通孔を含み、場合によって、基板面５ａ上に、無機（誘電体および／または部分的に金属）光学フィルタ材料に基づくコーティング、ポリマ系光学フィルタ材料に基づくコーティング、またはフォトレジスト材料に基づくコーティングなどのコーティングを塗布することができ、コーティングが連続的であってもよく、パターン化されてもよい）のうち、１つ以上を基板材料（または基板面５ａ）として選択することによって、達成することができる。
【０１３６】
通常、複製ツールは、例えば長方形のグリッドに沿ってウエハ上に分散された多くの光学構造を形成するウエハレベルの複製ツールである。図７は、複製ツール１０がどのように左側に連続する方法を示している。単一の複製工程において、一度に多くの光学構造、例えば数十個、数百個、または数千個の光学構造を製造することができる。このように製造された多くの光学構造を有するウエハは、例えば図１および図２に示されたものと同様な光学モジュールなどの多くの光学装置に単体化される。
【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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