(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状に形成された曲面母材上にシリコン系膜を形成し、このシリコン系膜にマスクを用いて所定形状の微細な凹凸構造のパターンをエッチングを施して形成し、この微細な凹凸構造のパターンが形成されたシリコン系膜上に金型用金属を被着させ、この金型用金属に微細な凹凸構造のパターンを転写した後シリコン系膜を取り除き、曲面に微細凹凸構造を有する金型を形成する、微細凹凸構造を有する曲面金型の製造方法において、
前記マスクはフォトレジストからなり、前記曲面母材上とシリコン系膜との間に反射防止膜を形成することを特徴とする微細凹凸構造を有する曲面金型の製造方法。
【請求項２】
前記曲面母材上とシリコン系膜との間に離型材膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の微細凹凸構造を有する曲面金型の製造方法。
【請求項３】
所定形状に形成された曲面母材上にシリコン系膜を形成し、このシリコン系膜上に有効領域部分は所定形状の微細な凹凸からなるパターンを有し、その外側に行くほど凹凸パターンの体積比率が変化したマスクを設け、このマスクを用いて前記シリコン系膜に外周から内周に向かって、徐々に微細な凹凸の深さが深くなり、有効領域で所定の深さ、形状の凹凸が形成された微細なパターンをエッチングを施して形成し、この凹凸パターンが形成された基板上に金型用金属を被着させ、この金型用金属に凹凸パターンを転写した後、前記基板と金型用金属を分離して金型を形成することを特徴とする微細凹凸構造を有する金型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、反射防止構造などの微細凹凸構造を有する曲面金型の製造方法に係り、曲面加工が容易な部材を用いて微細凹凸構造を有する曲面金型を製造する方法並びにこの金型を用いて光学素子を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガラス、プラスチックなどの透光性材料を用いた光学ピックアップ、非球面レンズ等の光学素子においては、基板の光入射面に反射を防止するための表面処理が施されている。この表面処理としては、薄膜の誘電体膜を重畳させた多層膜を透光性基板表面に真空蒸着等により成膜する方法や、光学素子表面に微細で且つ緻密な凹凸を設ける方法がある。【０００３】
光学素子表面に微細で且つ緻密な凹凸形状からなる反射防止構造は、金型を用いてプラスチック成形で形成することが知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
微細で緻密な凹凸形状からなる反射防止構造を有する光学素子を成形するための金型は、石英やシリコンを基材として用いて、この基材に所定の反射防止構造をエッチング加工により形成し、この基材にメッキを施して作成している。【０００５】
ところで、光学ピックアップのレンズなどのように、レンズとして所定の曲率を有するものに上記した反射防止構造を設けるためには、基材となる石英やシリコンに所定の曲面加工を施す必要がある。
【特許文献１】特開昭６２−９６９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非球面レンズなど複雑な表面形状を持つレンズなどの場合、金型の形成のための基材の加工が困難である。すなわち、基材として石英やシリコンなどを用いる場合、これら基材の加工が難しく、形成の際に割れ、欠けなどが発生することが多く、金型を製造するのに、時間と費用が嵩むという問題があった。【０００７】
この発明は、上記した従来の問題点を解決するためになされたものにして、非球面レンズなど複雑な表面形状を持つレンズなどに微細で且つ緻密な凹凸形状を付加できる金型を容易に製造できる方法を提供することを目的とする。【０００８】
また、この発明は、微細で且つ緻密な凹凸形状を表面に設けた非球面レンズなど複雑な表面形状を持つレンズなどの光学素子を容易に製造できる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の微細凹凸構造を有する曲面金型の製造方法は、所定形状に形成された曲面母材上にシリコン系膜を形成し、このシリコン系膜にマスクを用いて所定形状の微細な凹凸構造のパターンをエッチングを施して形成し、この微細な凹凸構造のパターンが形成されたシリコン系膜上に金型用金属を被着させ、この金型用金属に微細な凹凸構造のパターンを転写した後シリコン系膜を取り除き、曲面に微細凹凸構造を有する金型を形成する、微細凹凸構造を有する曲面金型の製造方法において、前記マスクはフォトレジストからなり、前記曲面母材上とシリコン系膜との間に反射防止膜を形成することを特徴とする。
【００１２】
前記曲面母材上とシリコン系膜との間に離型材膜を形成するとよい。【００１４】
また、この発明の微細凹凸構造を有する金型の製造方法は、所定形状に形成された曲面母材上にシリコン系膜を形成し、このシリコン系膜上に有効領域部分は所定形状の微細な凹凸からなるパターンを有し、その外側に行くほど凹凸パターンの体積比率が変化したマスクを設け、このマスクを用いて前記シリコン系膜に外周から内周に向かって、徐々に微細な凹凸の深さが深くなり、有効領域で所定の深さ、形状の凹凸が形成された微細なパターンをエッチングを施して形成し、この凹凸パターンが形成された基板上に金型用金属を被着させ、この金型用金属に凹凸パターンを転写した後、前記基板と金型用金属を分離して金型を形成することを特徴とする。【００１５】
また、この発明の光学素子の製造方法は、所定形状に形成された曲面母材上にシリコン系膜を形成し、このシリコン系膜にマスクを用いて所定形状の微細な凹凸構造のパターンをエッチングを施して形成し、この微細な凹凸構造のパターンが形成されたシリコン系膜上に金型用金属を被着させ、この金型用金属に微細な凹凸構造のパターンを転写した後シリコン系膜を取り除き、曲面に微細凹凸構造を有する金型を形成し、この金型を固定金型、可動金型の少なくとも一方に取り付け、前記固定金型と可動金型とを用いた射出成形により、少なくとも一方の面に微細凹凸構造を有する光学素子を製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、この発明によれば、球面、軸対象非球面など複雑な形状であっても所定の曲面形状を有する曲面母材を容易に形成でき、そして、この曲面母材の曲面に基づいて、球面、軸対象非球面など複雑な形状であっても所定の曲面を有し、そして、微細で緻密な凹凸形状構造を有する曲面金型を形成することができる。【００１７】
また、反射防止膜を設けることで、レジストのパターニングをより緻密に行えるので、より微細で緻密な凹凸形状からなる反射防止構造を有する曲面金型を形成することができる。【００１８】
離型材膜を用いることで、金型側と母材側の分離が容易に行える。【００１９】
また、外周から内周に向かって、徐々に反射防止機能の深さが深くなり、有効領域では所定のピッチで円錐状の凹凸が形成された反射防止構造を有する曲面金型を用いることで、樹脂を充填したときに外周側から剥がれやすくなり、金型（スタンパ）や成型品が破損する虞がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかる反射防止構造を有する曲面金型の製造を工程別に示す断面図である。
【図２】この発明の第２の実施形態にかかる反射防止構造を有する曲面金型の製造を工程別に示す断面図である。
【図３】この発明の第３の実施形態にかかる反射防止構造を有する曲面金型の製造を工程別に示す断面図である。
【図４】この発明の第４の実施形態にかかる反射防止構造を有する曲面金型の製造を工程別に示す断面図である。
【図５】光学素子の外周から内周に向かって、徐々に光学素子の反射防止機能の深さを深くするための露光工程を示す平面図である。
【図６】この発明により製造される光学素子の各領域の金型と成型品との付着力との関係を示す図である。
【図７】この発明にかかる光学素子の製造方法に用いられる成形型の形状及び構造を示す側方断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  曲面部材
２  二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜
３  レジスト膜
４  金属層
４ａ、４ｂ  金型（スタンパ）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態につき、図面を参照して説明する。図１は、この発明の第１の実施形態にかかる緻密で且つ微細な凹凸からなる反射防止構造を有する曲面金型の製造を工程別に示す断面図である。【００２３】
図１（ａ）に示すように、光学ピックアップ用対物レンズ、コリメータレンズなど球面、軸対象非球面など所定の曲面形状を有する曲面母材１を用意する。この曲面母材１は、曲面加工の容易な金属基材、またはその金属金型から成形した樹脂基材、あるいはガラス基材を用いる。この実施形態においては、被切削性の良好なアルミ合金や無炭素銅などに対してダイヤモンド工具を回転させる超精密マイクロ加工機により、球面、軸対象非球面など所定の曲面に鏡面加工されて形成されている。【００２４】
続いて、図１（ｂ）に示すように、曲面母材１の所定の曲面が形成された表面上に、スパッタ法により、シリコン系膜として二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２を５００ｎｍから１μｍ程度成膜する。この実施形態においては、ＳｉＯ2ターゲットを用いたＲＦマグネトロンスパッタにより、膜厚９００ｎｍの二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２を成膜した。この時の成膜条件は、ＳｉＯ2ターゲットを用いて、基板温度が２００℃、アルゴン（Ａｒ）ガス流量が２０ｓｃｃｍ、圧力が１．３６Ｐａである。【００２５】
そして、図１（ｃ）に示すように、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２上にレジストを塗布する。このレジスト塗布は、レジストとして、例えば、東京応化工業株式会社製の商品名「ＴＤＵＲ−Ｐ００９」を用いて、回転数４０００ｒｐｍでスピンコート塗布し、膜厚６００ｎｍのレジスト膜３を形成した。【００２６】
続いて、図１（ｄ）に示すように、塗布したレジスト膜３に対して露光、現像を行いレジストパターン３０を形成する。この実施形態においては、露光装置として、２光束干渉露光装置（波長λ＝２６６ｎｍ）を用い、露光パワー７５０ｍＪで１回目の露光を行い、基板を９０度回転させて露光パワー７５０ｍＪで多重露光した。そして、東京応化工業株式会社製の商品名「ＮＭＤ−Ｗ」で現像し、２５０ｎｍピッチで円錐状の突起が多数形成されたレジストパターン３０を形成した。【００２７】
次に、図１（ｅ）に示すように、上記レジストパターン３０をマスクとして反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２をパターニングする。この実施形態では、ＲＩＥエッチング装置として、アルバック（ＵＬＶＡＣ）株式会社製の商品名「ＮＬＤ−８００」を用いた。エッチングガスとしては、Ｃ4Ｆ8とＣＨ2Ｆ2の混合ガスを用い、アンテナ電源を１５００Ｗ、バイアス電源を４００Ｗ、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）のエッチングレートを１２ｎｍ／ｓｅｃとして、加工深さが５００ｎｍの円錐状の溝２１を形成した。【００２８】
その後、図１（ｆ）に示すように、酸素プラズマアッシングでレジストパターン３０が形成されたレジスト膜を除去すると、所定の曲面を有して、表面に円錐状の微細且つ緻密な凹凸が設けられた二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）からなる反射防止構造２ａが形成されることになる。【００２９】
そして、図１（ｇ）に示すように、金型（スタンパ）となる金属層４を二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）からなる反射防止構造２ａ上に形成する。金属層４は、まずニッケル（Ｎｉ）シード層をスパッタで形成した後、その上に電界メッキでニッケル層を形成し、裏面を研磨して所定の厚さの金型（スタンパ）となる金属層４を形成する。【００３０】
最後に、図１（ｈ）に示すように、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）と金属層４との境界から機械的に金型（スタンパ）４ａを剥離させることにより、この実施形態による２５０ｎｍピッチで円錐状の微細且つ緻密な凹凸が形成された反射防止構造を有する曲面金型４ａが得られる。【００３１】
上記の実施形態おいては、球面、軸対象非球面など複雑な形状であっても所定の曲面形状を有する曲面母材１を超精密マイクロ加工機により容易に形成できる。そして、この曲面母材１の曲面に基づいて、上記（ｂ）から（ｈ）の工程を経ることにより、球面、軸対象非球面など複雑な形状であっても所定の曲面を有し、そして、微細で緻密な凹凸形状からなる反射防止構造を有する曲面金型４ａを形成することができる。【００３２】
次に、この発明の第２実施の形態につき、図２を参照して説明する。図２は、この発明の第２の実施形態にかかる反射防止構造を有する曲面金型の製造を工程別に示す断面図である。尚、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複を避けるために、その詳細な説明は割愛する。【００３３】
図２（ａ）に示すように、第１の実施形態と同様に、光学ピックアップ用対物レンズ、コリメータレンズなど球面、軸対象非球面など所定の曲面形状を有する曲面母材１を用意する。【００３４】
続いて、図２（ｂ）に示すように、曲面母材１の所定の曲面が形成された表面上に、反射防止材料１１を設ける。この第２の実施形態においては、反射防止材料１１として、スパッタ法により、クロム（Ｃｒ）を１００ｎｍ、その上に酸化クロム（ＣｒＯ）を１００ｎｍ成膜する。反射防止材料１１としては、上記以外に、Ａｌ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＬａＦ3、ＭｇＦ3、ＴｉＯ2、ＴｉＮ、ＺｎＳ、ＺｒＯ2などの材料を用いることができる。【００３５】
その後、図２（ｃ）に示すように、曲面母材１に形成された反射防止材料１１上に、スパッタ法により、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２を５００ｎｍから１μｍ程度成膜する。この実施形態においては、膜厚９００ｎｍの二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２を成膜した。この二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２は、第１の実施形態と同様の条件で形成した。【００３６】
そして、図２（ｄ）に示すように、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２上に膜厚６００ｎｍのレジスト膜３を形成する。このレジスト膜３も第１の実施形態と同じものを用いた。【００３７】
続いて、図２（ｅ）に示すように、塗布したレジスト膜３に対して、第１の実施形態と同様に、露光、現像を行い２５０ｎｍピッチで円錐状の突起が多数形成されたレジストパターン３０を形成した。【００３８】
次に、図２（ｆ）に示すように、上記レジストパターン３０をマスクとして、第１の実施形態と同様に、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２をパターニングする。このパターニングにより加工深さ５００ｎｍの円錐状の溝２１を形成した。このパターニングも第１の実施形態と同様の条件で行った。【００３９】
その後、図２（ｇ）に示すように、酸素プラズマアッシングでレジスト３０を除去すると、所定の曲面を有して、表面に円錐状の微細且つ緻密な凹凸が設けられた二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）からなる反射防止構造２ａが形成されることになる。【００４０】
そして、図２（ｈ）に示すように、金型（スタンパ）となる金属層４を二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）からなる反射防止構造２ａ上に形成する。【００４１】
最後に、図２（ｉ）に示すように、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）と金属層４との境界から機械的に金型（スタンパ）４ａを剥離させることにより、この実施形態による２５０ｎｍピッチで円錐状の凹凸が形成された反射防止構造を有する曲面金型４ａが得られる。【００４２】
上記の第２の実施形態おいては、第１の実施形態の効果に加え、反射防止材料１１により、レジストのパターニングをより緻密に行えるので、より微細で緻密な凹凸形状からなる反射防止構造を有する曲面金型４ａを形成することができる。【００４３】
次に、この発明の第３実施の形態につき、図３を参照して説明する。図３は、この発明の第３の実施形態にかかる反射防止構造を有する曲面金型の製造を工程別に示す断面図である。尚、第１、第２の実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複を避けるために、その詳細な説明は割愛する。【００４４】
図３（ａ）に示すように、第１の実施形態と同様に、光学ピックアップ用対物レンズ、コリメータレンズなど球面、軸対象非球面など所定の曲面形状を有する曲面母材１を用意する。【００４５】
続いて、図３（ｂ）に示すように、曲面母材１の所定の曲面が形成された表面上に、反射防止機能を有する離型材料１２を設ける。この第３の実施形態においては、離型材料１２として、紫外線対応の反射防止機能を有するレジストを塗布し、ハードべークしたものを用いた。この実施形態では、レジストとして、東京応化工業株式会社製の商品名「ＳＷＫ−２４８ＤＴｒ」を用い、１８０℃でハードベークした。【００４６】
その後、図３（ｃ）に示すように、曲面母材１に形成された離型材料１２上に、スパッタ法により、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２を５００ｎｍから１μｍ程度成膜する。この実施形態においては、膜厚９００ｎｍの二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２を成膜した。この二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２は、第１の実施形態と同様の条件で形成した。【００４７】
そして、図３（ｄ）に示すように、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２上に膜厚６００ｎｍのレジスト膜３を形成する。このレジスト膜３も第１の実施形態と同じものを用いた。【００４８】
続いて、図３（ｅ）に示すように、塗布したレジスト膜３に対して、第１の実施形態と同様に、露光、現像を行い２５０ｎｍピッチで円錐状の突起が多数形成されたレジストパターン３０を形成した。【００４９】
次に、図３（ｆ）に示すように、上記レジストパターン３０をマスクとして、第１の実施形態と同様に、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ２）膜２をパターニングする。このパターニングにより加工深さ５００ｎｍの円錐状の溝２１を形成した。このパターニングも第１の実施形態と同様の条件で行った。【００５０】
その後、図３（ｇ）に示すように、酸素プラズマアッシングでレジスト３０を除去すると、所定の曲面を有して、表面に円錐状の微細且つ緻密な凹凸が設けられた二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）からなる反射防止構造２ａが形成されることになる。【００５１】
そして、図３（ｈ）に示すように、金型（スタンパ）となる金属層４を二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）からなる反射防止構造２ａ上に形成する。【００５２】
その後、図３（ｉ）に示すように、離型材１２と二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）との境界から機械的に二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）と一体に金型（スタンパ）４ａを剥離させる。【００５３】
続いて、図３（ｊ）に示すように、酸素プラズマにより、金型（スタンパ）側に付着した離型材用のレジストを除去し、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）２ａのみ除去する。この時のエッチングガスは、ＣＨＦ3を用いた。このようにして、この実施形態による２５０ｎｍピッチで円錐状の凹凸が形成された反射防止構造を有する曲面金型４ａが得られる。【００５４】
上記の第３の実施形態おいては、金型（スタンパ）側と母材１側の分離が容易に行える。【００５５】
ところで、上記した微細な凹凸からなる反射防止機能を形成した金型を用いて樹脂充填により、光学素子を形成するときに、樹脂が高アスペクトの微細パターンに充填されることになる。このため、樹脂と金型を剥離するときの負荷が大きくなる。特に、パターンのない領域とパターン領域の境界において付着力が急激に増すため、スタンパや成型品が破損する虞がある。そこで、この第４の実施形態は、剥離時の負荷を少なくするものである。このため、光学素子の外周から内周に向かって、徐々に光学素子の反射防止機能の凹凸の深さを深くして行き、剥離時の負荷を徐々に増加するようにして、樹脂を充填したときに外周側から剥がれやすくしたものである。以下、この第４の実施形態を図４及び図５に従い説明する。【００５６】
図４は、この発明の第４の実施形態にかかる反射防止構造を有する曲面金型の製造を工程別に示す断面図、図５は、光学素子の外周から内周に向かって、徐々に光学素子の反射防止機能の凹凸の深さを深くするための露光工程を示す平面図である。尚、第１、第２、第３の実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複を避けるために、その詳細な説明は割愛する。【００５７】
図４（ａ）に示すように、光学ピックアップ用対物レンズ、コリメータレンズなど球面、軸対象非球面など所定の曲面形状を有する曲面母材１を用意する。【００５８】
続いて、図４（ｂ）に示すように、曲面母材１の所定の曲面が形成された表面上に、ＲＦマグネトロンスパッタにより膜厚９００ｎｍの二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２を成膜した。この二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２は、第１の実施形態と同様の条件で形成した。【００５９】
そして、図４（ｃ）に示すように、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２上にレジストを塗布する。このレジスト塗布は、レジストとして、例えば、住友化学工業株式会社製の商品名「ＮＥＢ２２」の電子線用ネガ型レジストを用いて、回転数３０００ｒｐｍでスピンコート塗布し、膜厚６００ｎｍのレジスト膜３ａを形成した。【００６０】
続いて、図４（ｄ）、図５に示すように、塗布したレジスト膜３ａに対してＥＢ描画装置を用いて照射する。照射は外周に行くほど照射エネルギーを高くした。例えば、図５に示すように、１００μｍ角で照射して描画するが、有効領域３０ａは、１０μＣ／ｃｍ2のエネルギーで照射し、その外側にあたる領域３０ｂ１は、１２μＣ／ｃｍ2のエネルギーで照射し、その外側にあたる領域３０ｂ２は、１４μＣ／ｃｍ2のエネルギーで照射し、最外周にあたる領域３０ｂ３は１６μＣ／ｃｍ2のエネルギーで照射した。そして、ＥＢ描画後、１１０℃のホットプレートで２分露光後ベーク（ＰＥＢ）した後、シブレイ・ファーイースト株式会社製の現像液型番「ＭＦ  ＣＤ−２６」で２分間現像した。その結果、有効領域３０ａ部分は２５０ｎｍピッチで円錐状の突起が多数形成され、その外側に行くほど突起が太くなる領域３０ｂのレジストパターン３１を形成した。このレジストパターン３１は、有効領域から外側に行くほど凹凸パターンの体積比率が変化したマスクとなる。【００６１】
次に、図４（ｅ）に示すように、上記レジストパターン３１をマスクとして反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜２をパターニングする。この実施形態では、ＲＩＥエッチング装置として、アルバック（ＵＬＶＡＣ）株式会社製の商品名「ＮＬＤ−８００」を用い、エッチングガスとして、Ｃ４Ｆ８とＣＨ２Ｆ２の混合ガスを用い、アンテナ電源を１５００Ｗ、バイアス電源を４００Ｗ、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）のエッチングレートを１２ｎｍ／ｓｅｃとして、有効領域に加工深さが５００ｎｍの溝２１が形成されるようにエッチングした。この結果、有効領域３０ａの外側に位置する領域は、外周から内周に向かって、徐々に反射防止機能の溝の深さが深くなるパターンが形成された。【００６２】
その後、図４（ｆ）に示すように、酸素プラズマアッシングでレジスト３０を除去すると、所定の曲面を有して、有効領域３０ａの外側に位置する領域は、外周から内周に向かって、徐々に反射防止機能の深さが深くなり、有効領域３０ａは所定の微細で且つ緻密な凹凸形状の二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）からなる反射防止構造２ｂが形成されることになる。【００６３】
そして、図４（ｇ）に示すように、金型（スタンパ）となる金属層４を二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）からなる反射防止構造２ｂに形成する。金属層４は、まずニッケル（Ｎｉ）シード層をスパッタで形成した後、その上に電界メッキでニッケル層を形成し、裏面を研磨して所定の厚さの金型（スタンパ）となる金属層４を形成する。【００６４】
最後に、図４（ｆ）に示すように、二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）と金属層４との境界から機械的に金型（スタンパ）４ａを剥離させることにより、この実施形態による有効領域３０ａの外側に位置する領域は、外周から内周に向かって、徐々に反射防止機能の溝の深さが深くなり、有効領域３０ａでは２５０ｎｍピッチで円錐状の凹凸が形成された反射防止構造を有する曲面金型４ｂが得られる。【００６５】
このように、有効領域３０ａの外側に位置する領域は、外周から内周に向かって、徐々に反射防止機能の深さが深くなり、有効領域３０ａでは所定のピッチで円錐状の凹凸が形成された反射防止構造を有する曲面金型４ｂ用いることで、樹脂を充填したときに外周側から剥がれやすくなり、スタンパや成型品が破損する虞がなくなる。【００６６】
図１に示す全て同じ深さの反射防止構造が形成された金型を用いて成型品を作成する。また、図４に示す金型を用いて成型品を作成する。この図１の金型を用いた際と図４の金型を用いた際の付着力を比較する。この結果、図６に示すように、この発明によれば、外周部分から外周に向かう領域１１ｂでの付着力が小さくなる。この結果、この発明の第４の実施例によれば、樹脂を充填したときに外周側から剥がれやすくなり、スタンパや成型品が破損する虞がなくなる。【００６７】
この第４の実施形態の構造は、上記した第２、第３の実施形態に適用しても同様の効果が得られる。【００６８】
また、上記した実施形態では、シリコン系膜として二酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）膜を用いているが、シリコン（Ｓｉ）膜、シリコン（ＳｉＮ）窒化膜などを用いることもできる。さらに、有機シラン等を用いてスピンコートにより形成したＳＯＧ膜をシリコン系膜として用いることもできる。【００６９】
次に、上記したこの発明にかかる金型を用いて光学素子を製造する場合につき、図７を参照して説明する。図７は、この発明かかる光学素子の製造方法に用いられる成形型の形状及び構造を示す側方断面図である。この成形型は、固定型６０と可動型７０とを備る。固定型６０に対して可動型７０を突き合わせて、両型６０、７０間にキャビティ８０が形成され、その周囲の一部には、キャビティ８０に連なるゲート８１が形成される。このキャビティ８０には、ゲート８１を介して溶融プラスチック樹脂が供給され、内部に樹脂が充填される。【００７０】
固定型６０は、中央部の第１部材６１と周辺側の第２部材６２とからなり、両部材６１、６２は、鋼材で形成されており、相互に一体的に固定されている。第１部材６１には、可動型７０に対向する滑らかな凹面の成型面６１ａが形成され、第２部材６１には、成型面６１ａの周囲に配置される環状溝の成型面６１ｂが形成されている。第１部材６１の成型面６１ａは、成型品であるレンズ（図示せず）の一方のレンズ面に対応し、第２部材６２の成型面６２ａは、レンズの周囲に設けたフランジに対応する。【００７１】
可動型７０は、中央側の型部材である突き出し部７１と、この突き出し部７１を周囲から支持する本体部７２とからなる。突き出し部７１の先端には、上記したこの発明の第１乃至４の実施形態のいずれかによる方法により製造された金型（スタンパ）４ａが取り付けられている。金型４ａは、レンズの他方のレンズ面に対応した凹面に形成され、その凹面表面には、微細で且つ緻密な凹凸面からなる反射防止構造４０ａが形成されている。本体部７２によって形成される周囲の成型面７２ａは、周囲のフランジに対応する。【００７２】
突き出し部７１は、本体部７２に設けられた孔７２ｂ中に嵌め合わされた状態で軸（Ｘ）方向に摺動可能に取り付けられている。両型６０、７０を離間させる型開き後において、この突き出し部７１を本体部７２に対して固定型６０側に移動させることにより、可動型７０側に残るレンズを離型させる。【００７３】
次に、図７に示す成形型を用いたレンズの成形について簡単に説明する。まず、可動型７０を固定型６０に接合することによって型閉じを行う。この際、固定型６０と可動型７０は、図示を省略した嵌合ピン等のアライメント機構を利用して互いに位置合わせされた状態で固定される。このような型閉じによって、固定型６０の成形面６１ａ、６１ｂと可動型７０の成形面４０ａ、７２ａとを閉じ合わせた形状のキャビティ８０が両型６０、７０間に形成される。【００７４】
次に、両型６０、７０間に形成されたキャビティ８０中に溶融プラスチック樹脂を射出する。溶融プラスチック樹脂は、ゲート８１を介して両型６０、７０間のキャビティ８０中に導入され、キャビティ８０が溶融プラスチック樹脂で充填される。【００７５】
続いて、キャビティ８０中に充填された溶融プラスチック樹脂を放熱・冷却する。キャビティ８０中に射出された溶融プラスチック樹脂の温度は、通常２００〜３００℃であり、通常１００〜１８０℃に保持された両型６０、７０の成形面４０ａ、７２ａ、６１ａ、６１ｂに接すると、溶融プラスチック樹脂が冷却されて硬化する。この際、突き出し部７１の成形面４０ａに形成された微細凹凸パターンに溶融プラスチック樹脂がほぼ完全に入り込む。【００７６】
次に、キャビティ８０中に充填された溶融プラスチック樹脂が完全に硬化するまで待つ。これにより、キャビティ８０の形状に対応するレンズが得られる。このレンズの一方の面は、成形面６１ａに対応して滑らかな凸面となっており、レンズの他方の面は、成形面４０ａに対応して反射防止構造を有する凸面となっている。また、レンズの周囲には、成形面６１ｂ、７２ａに対応してフランジが形成されている。【００７７】
その後、可動型７０を固定型６０から離間させる型開きを行う。この結果、成形品は、可動型７０側に残り、固定型６０から離型した状態となる。【００７８】
そして、図示しない駆動装置を用いて、突き出し部７１を、本体部７２に収納された状態から固定型６０側に駆動する。これにより、レンズを可動型７１から完全に離型すなわち分離させることができる。【００７９】
このようにして得たレンズは、光ピックアップ装置になど適用することができる。なお、上記した実施形態では、可動金型７０に微細凹凸パターンを有する金型を取り付けているが固定金型６０側に取り付けたり、可動金型７０と固定金型６０の双方に取り付けたり、製造する光学素子の設計に応じて適宜この発明による金型を可動金型７０と固定金型６０に用いればよい。【００８０】
なお、上記した実施形態においては、微細で且つ緻密な凹凸形状の例として、反射防止構造を挙げているが、微細で且つ緻密な凹凸形状であれば他の機能の光学素子パターンの構造を製造する場合にも本発明は適用できる。例えば、位相差板を構成する微細パターンや回折格子を構成する微細パターンなどを製造する場合にも適用できる。【００８１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
この発明は、光ピックアップ用回折格子、光ピックアップ用位相差板、光ピックアップ用レンズ、携帯電話用ディスプレイカバーなどを製造する方法に適用でき、これら部材の表面に反射防止構造を設ける場合に利用できる。
【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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