(57)【要約】【課題】  光学素子基板に大きな負荷を与えることなく、容易に離型が可能な品質性と生産性に優れた複合型光学素子の離型方法を提供すること。【解決手段】  金型１の下部に金型表面１ａのＲを変化させるための上下可動部材２ｂと、２ｂを上下動させるためのアクチュエーター２ａで構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子基板の表面にエネルギー硬化型の樹脂を置載し、所望の形状を反転させた金型成形面を圧着した状態でエネルギーを照射して樹脂を硬化させ、硬化した樹脂を該金型から離型する複合型光学素子の離型方法において、前記金型成形面の外周下部に可動部材を配置し、前記樹脂を硬化させた後、前記金型成形面の該外周下部を押し成形面のＲを変化させて樹脂と金型を剥離することを特徴とする複合型光学素子の離型方法。
【請求項２】
光学素子基板の表面にエネルギー硬化型の樹脂を置載し、所望の形状を反転させた金型成形面を圧着した状態でエネルギーを照射して樹脂を硬化させ、硬化した樹脂を該金型から離型する複合型光学素子の離型方法において、請求項１記載の可動部をあらかじめ可動させ所望のＲまで成形面を変形させた後樹脂を硬化させ、硬化後に該可動部材を可動させ金型成形面のＲを変化させることにより樹脂と金型の剥離を進展させることを特徴とする複合型光学素子の離型方法。
【請求項３】
前記金型成形面は弾性をもち下部から押させることにより容易に変形し、結果として成形面のＲを変化させることを特徴とする請求項１，２記載の複合型光学素子の離型方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合型光学素子の離型方法および複合型光学素子の金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合型光学素子の成形方法において、金型から樹脂と光学素子基板を一体的に離型する際に離型を容易にする方法として、離型剤からなる非粘着層を形成する技術が一般的である。例えば、特開昭６０−７３８１６号公報には、金型に離型剤を浸漬法、スプレー法、スピン法およびハケ塗り法等により塗布する方法が提案されている。
【０００３】
また前記方法と異なるものとして特開昭５４−６００６号公報には、樹脂と型材とに温度差を与え、その熱膨張率の違いを利用して離型させる方法や、特開昭６０−７６３１９号公報のように成形品と金型との密着体に超音波振動子を当接させて超音波振動を密着体に与えることにより離型させる方法などが提案されている。
【０００４】
さらに特開平０６−２７０１７０号公報には、金型成形面の光学有効径外周部に形状記憶合金からなる弾性部材を設け、該弾性部材に樹脂を接触させて樹脂を硬化した後、前記弾性部材を変形させて樹脂と金型とを剥離する方法が提案されている。
【特許文献１】特開昭６０−７３８１６号公報
【特許文献２】特開昭５４−６００６号公報
【特許文献３】特開昭６０−７６３１９号公報
【特許文献４】特開平０６−２７０１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開昭６０−７３８１６号公報記載の離型剤を成形面全体に塗布する方法では、塗布層の厚さ制御が困難なため、塗布ムラが発生する。また離型剤は非粘着質のため、樹脂が硬化中に収縮することで、部分的に樹脂が剥離する現象、すなわちヒケが発生し甲額面を高精度に形成できない欠点や、ゴミの付着や離型剤を希釈する有機溶剤の取り扱い及び対作業環境の考慮に注意を要する等の作業工程上の問題点を有する。
【０００６】
さらに離型をくりかえすと、離型剤が徐々に樹脂に移行したり、表面の非粘着性の経時的な劣化を防止するため、一定経過後は再塗布を行うと定めると、それにより生産効率が低下する。それを避けるためには高価な金型を多数用意する必要もある。
【０００７】
特開昭５４−６００６号公報によれば、所定温度加熱による金型と樹脂の線膨張の違いによる変形を離型に利用するため、初期形状に比べて全ての部材が熱変形状態にあり、金型を初期形状に戻すには、室温に戻した後、さらに８時間の型形状再生時間が必要であることが実験により確認されている。したがって金型に温度変化を与える時間が長く、成形時間周期が長くなるという問題を抱えている。
【０００８】
また特開昭６０−７６３１９号公報によれば、超音波振動を密着体にあたえて成形品と金型を離型するための初期亀裂を誘発するが、振動を与え続ける時間が長く、安定していないため、結果的に成形時間周期が長くなるという問題がある。さらに、特開平０６−２７０１７０号公報によれば、凹面レンズ基板上の樹脂に形状記憶合金からなる弾性部材を接触させて樹脂を硬化した後、弾性部材を変形させて樹脂と金型とを剥離する。これは弾性部材が臨界応力を超えて変形することなく弾性部材の形状が初期形状に再生することを前提としている。
【０００９】
ところが、凸型面レンズに上記形態を採用すると、離型方向とは相反する方向にレンズ面形状があるため、離型時、弾性部材に臨界応力を超えた力が加わり、弾性部材を初期形状に再生できない場合がある。
【００１０】
また、近年では円形レンズ基板に限らず、マイクロレンズ、液晶モジュール等、素子基板が薄型化されたものが開発されており、離型時、基板の外径に機械的大負荷を与えることはいっそう困難となっている。
【００１１】
本発明は上記問題を考えてなされたもので、その目的は素子基板表面形状に制約を受けず、素子基板に大負荷をかけることなく、容易に離型が可能な品質性と生産性に優れた複合型光学素子の離型方法および金型装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明はガラス基板の表面にエネルギー硬化型の樹脂を置載し、所望の形状を反転させた金型成形面を圧着した状態でエネルギーを照射して樹脂を硬化させ、硬化した樹脂を前記金型から離型する複合型光学素子の離型方法において、前記金型の内部に上下動が可能なアクチュエーターを内蔵し、該アクチュエーターにて金型外周表面裏部を押し上げまたは押し下げることにより表面形状部のＲを変化させ、樹脂と金型を剥離する方法である。
【００１３】
［作用］
以下に本発明の作用を説明する。従来技術では、図２に示すようにガラス基板４の外周部へ金型２から樹脂３を剥がす外力Ｆを加えると、樹脂と金型の密着面で円弧状に力は分散され、樹脂と金型の剥離は一向に発現しない。そこでこれを剥離しようと外力Ｆを大きくしていくと基板４が破損してしまい離型ができないことになる。
【００１４】
一方、本発明では図１に示すように、金型１の内部に上下動可能な可動部材２ｂと可動させる為のアクチュエーター２ａを設けることにより金型表面１ａのＲを変化させることができる。金型表面１ａのＲを変化させることにより、図３に示すように樹脂３と金型表面１ａの間に、剥離を促進する力Ｆｃが発生する。また反対に図４に示すように樹脂の内部応力を高める力Ｆｄを発生させることも可能である。
【発明の効果】
【００１５】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば離型処理ムラによる成形面の外観ムラの発生がなく、成形毎に温度変化や超音波等の長時間の外的負荷を与える必要がないので、成形タイムが短くなり、成形品の低コスト化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施例１）
図５〜図８は本実施例を示し、図５は装置概略図、図６〜８は成形工程を示す概略図である。金型１は上下動自在にベース６上に保持され、金型１の外周部にはガラス基板を保持また離型力Ｆを発生させるためのイジェクター５が取り付けられている。
【００１７】
金型１の上方には同一軸線上に位置だしされた基板４が配設されている。金型１と基板４の間にウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂３を介在させ、金型１、基板４および樹脂３は密着している。基板４の外周部には基板４を保持するためのイジェクター５が設けられている。
【００１８】
次に図５〜図７を用いて成形工程の説明を行う。まず光学ガラスＢＫにより形成された基板４の上面に未硬化樹脂を適量吐出する。基盤１の成形面にはあらかじめ樹脂３との密着性を向上させるため、酸化アルミ薄膜を蒸着法にて３００ｎｍ程度の厚みにコーティングしさらにシランカップリング剤をディップコートして80℃30分間の乾燥処理を行う。ここで用いるカップリング剤は、水：エタノールが１：９の溶液に酢酸をＰｈ５に調整した溶媒液にシランカップリング剤Ａ−１７４（商品形式名；日本ユニカ(株)）を１〜２ｗｔ％の割合で希釈した駅を用いる。次に基板４を反転させイジェクター５の上へ設置する。さらに金型１を上昇させ基板４に近づけることにより樹脂３を広げ、樹脂３が所望の厚みになった位置で停止する。
【００１９】
この状態で基板４の上方より紫外線を照射して樹脂３を硬化させる。これにより金型１、基板４および樹脂３が密着した密着体が形成される。次に金型１の内部に設置された図１のアクチュエーター２ａで可動部材２ｂを上昇させ金型表面１ａのＲを変化させ図４における力Ｆｄを樹脂３へ与える。これにより樹脂３に内部応力が発生し、イジェクター５を上昇させ基板４の外周部に当接させ離型させる際、樹脂３の持つ内部応力が離型を補助する働きとなり、容易かつ瞬時に金型１から基板４と樹脂３との密着体である複合型光学素子が離型される。（図８）
本実施例に拠れば、金型１の表面１ａに離型処理を施さずに、連続しての離型が容易に実施できる。
【００２０】
なお、本実施形態では、可動部材２ｂの可動に際してアクチュエーター２ａはピエゾ素子を用いて半径３０ｍｍに対してΔｈ＝０．００５〜０．０１ｍｍのＲ変化をおこさせたが、可動部材２ｂの可動に際しては高価なピエゾ素子のアクチュエーターでなく、安価なマイクロヘッド等をもちいて手動にて行っても良い。
【００２１】
（実施例２）
本実施例は、前記記載の実施例１における可動部材１ａを外周部下部に引っ掛けるように配置し、離型時に図３に示すように樹脂３と金型１の剥離を促進する力Ｆｃを発生させるようにした構成である。以下前記実施例１と同様な構成であり、説明を省略する。
【００２２】
本実施例は前記実施例１と同様な作用であり、作用の説明を省略する。
【００２３】
本発明によれば、前記実施例１と同様な効果が得られるとともに、直接剥離を促進する方向へ力Ｆｃが発生するため、より離型が容易である。とくに回折光学素子等、球面や非球面形状ではない微細形状が形成された複合型光学素子の離型において形状を保ったままの離型が可能である。
【００２４】
（比較例１）
本発明の比較例として、金型の光学有効径外外周部が光学有効面と同様に鏡面加工された金型を用いて本発明と同様な金型、基板および樹脂の密着体を形成し、本発明と同様なイジェクターを用いて離型させたところ、金型と樹脂の密着力が大きく、基板が離型により破損してしまった。
【００２５】
（比較例２）
本発明の比較例として、金型の光学有効径外外周部および光学有効面に離型剤処理が施された金型を用いて本発明と同様な金型、基板および樹脂の密着体を形成し、本発明と同様なイジェクターを用いて離型させたところ、数十個前後で容易な離型ができなくなり、比較例１と同様に基板が破損してしまい、離型ができなくなった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の金型内部図
【図２】従来例を示す説明図
【図３】実施例２を示す説明図
【図４】実施例１の成形工程の説明図
【図５】実施例１の成形工程の説明図
【図６】実施例１の成形工程の説明図
【図７】実施例１の成形工程の説明図
【図８】実施例１の成形工程の説明図
【符号の説明】
【００２７】
１  金型構成部
１ａ  金型表面部
２ａ  アクチュエーター
２ｂ  上下可動部材
３  樹脂
４  ガラス基板
５  イジェクター
６  型ベース
【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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