(57)【要約】【課題】同一形状を同一樹脂で二回繰り返して転写する場合、熱硬化性樹脂層が厚くなるため、耐熱性等の耐環境性が劣る。【解決手段】マスター型１の表面を剥離剤２で処理し、マスター型１とレプリカ基板４との間に熱硬化性樹脂層３を挟み込み密着させた後、熱硬化手段により熱硬化性樹脂層３を硬化させ、マスター型１とレプリカ基板４とを分離する製作工程により、レプリカ基板４上にマスター型１の表面形状が反転して転写された熱硬化性樹脂層３を付加してなる軸外放物面鏡で、製作工程を二回繰り返して実施するとともに、一回目と二回目で用いる熱硬化性樹脂３、６のガラス転移点Ｔｇは、一回目に用いる熱硬化性樹脂３が二回目に用いる熱硬化性樹脂６より高い。 【選択図】          図２
2017102197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスター型の表面を剥離剤で処理し、マスター型とレプリカ基板との間に熱硬化性樹脂層を挟み込み密着させた後、熱硬化手段により熱硬化性樹脂層を硬化させ、マスター型とレプリカ基板とを分離する製作工程により、レプリカ基板上にマスター型の表面形状が反転して転写された熱硬化性樹脂層を付加してなる軸外放物面鏡において、
前記製作工程を二回繰り返して実施するとともに、一回目と二回目で用いる熱硬化性樹脂のガラス転移点が以下の条件を満たすことを特徴とする軸外放物面鏡。
条件：一回目に用いる熱硬化性樹脂＞二回目に用いる熱硬化性樹脂
【請求項２】
マスター型の表面を剥離剤で処理し、マスター型とレプリカ基板との間に熱硬化性樹脂層を挟み込み密着させた後、熱硬化手段により熱硬化性樹脂層を硬化させ、マスター型とレプリカ基板とを分離する製作工程により、レプリカ基板上にマスター型の表面形状を反転して転写した熱硬化性樹脂層が付加された軸外放物面鏡を製作する、軸外放物面鏡の製作方法において、
前記製作工程を二回繰り返して実施するとともに、一回目と二回目で用いる熱硬化性樹脂のガラス転移点が以下の条件を満たすことを特徴とする軸外放物面鏡の製作方法。
条件：一回目に用いる熱硬化性樹脂＞二回目に用いる熱硬化性樹脂
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面波を球面波に、球面波を平面波に高精度に変換する非球面鏡であって、高分解能を必要とする分光器、天体観測光学機器等に欠かせない軸外放物面鏡およびその製作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
球面鏡の場合、軸外しの通常の使用条件下では、球面収差や非点収差が存在し、分光器においては分解能低下の大きな原因になっているが、軸外放物面鏡はこれら収差を原理的には完全に解消することができ、焦点距離の短い小形分光器においても高分解能を実現できる。形状精度はλ／２（λ＝６３２．８ｎｍ）以内である。
【０００３】
軸外放物面鏡は、その形状の特殊性から通常の研磨方法で製作することは難しく、極めて精巧な研磨技術と複雑な製作工程を必要としていた。このため、このような軸外放物面鏡を容易、かつ安価に製作するには、従来から紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を用いたレプリカ法が広く採用されている。
【０００４】
レプリカ法とは、オリジナルの軸外放物面鏡（マスター型）から転写・複製によって製品となるレプリカ軸外放物面鏡を製作する方法である。あらかじめ最適な方法で製作されたマスター型から多数のレプリカ軸外放物面鏡を作製する代表的なレプリカ法として次の製作方法が知られている。
【０００５】
まず、マスター型となる高精度に研磨加工された非球面光学素子の表面を剥離剤で処理する。片側表面が平面、又は球面であるネガ型基板を用意し、該表面に樹脂を接着する。上記で研磨加工されたマスター型を基板上の樹脂層に押し当ててネガ型を製作する（第１のレプリケート）。
次に、片側表面が平面又は球面である製品基板を用意し、該表面に樹脂を接着して上記ネガ型を樹脂層に押し当て、マスター型と同一形状の非球面光学素子を製作する（第２のレプリケート）。
上記方法ではレプリケートを二回繰り返して非球面光学素子を製作しているが、所望の非球面光学素子を凹凸反転させたネガ型を直接研磨加工により製造し、一回のレプリケートで非球面光学素子を製作する方法もある。（特許文献１参照）
【０００６】
通常、ネガ型の製作工程（上記第１のレプリケート）を含めなければ、マスター型の表面形状の製品基板（レプリカ基板）への転写は一回（上記第２のレプリケートのみ）であるが、レプリカ面の表面形状の面精度を向上させるために、同じマスター型により同一形状を同一樹脂で二回繰り返して転写することがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２３２６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、同じマスター型を用いて同一形状を同一樹脂により二回繰り返して転写する場合には、その分だけ熱硬化性樹脂層が厚くなるため耐熱性等の耐環境性が劣るという課題があった。
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、レプリカ基板上に形成される、マスター型またはネガ型の表面形状を反転して転写した熱硬化性樹脂層に耐環境性の機能を付与した軸外放物面鏡およびその製作方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明の軸外放物面鏡は、マスター型の表面を剥離剤で処理し、マスター型とレプリカ基板との間に熱硬化性樹脂層を挟み込み密着させた後、熱硬化手段により熱硬化性樹脂層を硬化させ、マスター型とレプリカ基板とを分離する製作工程により、レプリカ基板上にマスター型の表面形状が反転して転写された熱硬化性樹脂層を付加してなる軸外放物面鏡であって、上記製作工程を二回繰り返して実施するとともに、一回目と二回目で用いる熱硬化性樹脂のガラス転移点Ｔｇが以下の条件を満たすものである。
条件：一回目に用いる熱硬化性樹脂＞二回目に用いる熱硬化性樹脂
【００１０】
本発明の軸外放物面鏡では、同一形状のマスター型の表面形状がレプリカ基板上の熱硬化性樹脂層に二回転写されるが、各転写に用いる熱硬化性樹脂のガラス転移点Ｔｇが相違し、一回目の転写には二回目に用いられる熱硬化性樹脂よりガラス転移点が高い熱硬化性樹脂が用いられ、二回目の転写においてガラス転移点Ｔｇの高い熱硬化性樹脂層上にさらに熱硬化性樹脂層が形成される。なお、ガラス転移点Ｔｇとは熱硬化性樹脂の軟化温度であり、ガラス転移点Ｔｇの高い熱硬化性樹脂（Ｂ）の軟化温度は１００℃〜１３０℃である。
【００１１】
マスター型とは高精度に研磨加工されたものである。このマスター型には、マスター型の表面形状を反転して転写した熱硬化性樹脂層が付加されたネガ型またはマスター型の表面形状を反転させたネガ型を直接高精度に研磨加工して製作したものを含む。
また、レプリカ基板の材料としては、温度による形状変化を抑えるために、熱膨張率の小さい光学ガラスが好適である。
【００１２】
また、請求項２記載の本発明の軸外放物面鏡の製作方法は、マスター型の表面を剥離剤で処理し、マスター型とレプリカ基板との間に熱硬化性樹脂層を挟み込み密着させた後、熱硬化手段により熱硬化性樹脂層を硬化させ、マスター型とレプリカ基板とを分離する製作工程により、レプリカ基板上にマスター型の表面形状を反転して転写した熱硬化性樹脂層が付加された軸外放物面鏡を製作する、軸外放物面鏡の製作方法であって、上記製作工程を二回繰り返して実施するとともに、一回目と二回目で用いる熱硬化性樹脂のガラス転移点Ｔｇが以下の条件を満たすものである。
条件：一回目に用いる熱硬化性樹脂＞二回目に用いる熱硬化性樹脂
【００１３】
ガラス転移点Ｔｇが高い熱硬化性樹脂は、耐熱性等の耐環境性は高いが、マスター型の表面形状の転写性（面精度）がよくない。しかし、球面形状に比べ最終的には必要な形状に近いものを得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の軸外放物面鏡およびその作製方法によれば、ガラス転移点Ｔｇが高い熱硬化性樹脂層上にマスター型の表面形状が反転して転写された熱硬化性樹脂層を形成しているので、樹脂層が厚くなることは避けられないが、二回目に反転して転写される熱硬化性樹脂が占める割合が、ガラス転移点Ｔｇの高い熱硬化性樹脂層の分だけ少なくなるため、耐環境性が改善される。
すなわち、本発明による軸外放物面鏡は、同じマスター型（ネガ型）の表面形状をガラス転移点の異なる熱硬化性樹脂で二回繰り返して転写して、レプリカ面の表面形状の転写精度（面精度）を向上させた軸外放物面鏡を安価に量産できる優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明においてネガ型から製品となる軸外放物面鏡を製作する工程を示す断面図である。
【図２】マスター型からネガ型を製作する工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明の軸外放物面鏡およびその製作方法の実施形態の一例を説明する。
【００１７】
まず、図２によりマスター型１１からネガ型１５を製作する工程を説明する。
マスター型１１となる高精度に研磨加工された軸外放物面鏡の表面を剥離剤１２で処理をする。次に、図２（Ａ）のように１０μｍ以下の精度で作製した非球面基板１４とマスター型１１との間に熱硬化性樹脂層１３を挟み、適宜の熱硬化手段により熱硬化性樹脂層１３を硬化させる。これにより熱硬化性樹脂層１３の表面にマスター型１１の表面形状が反転して写し取られるとともに熱硬化性樹脂層１３と非球面基板１４とが接合されてネガ型１５となる。
熱硬化性樹脂層１３を硬化した後、図２（２）のようにマスター型１１からネガ型１５を分離し、熱硬化性樹脂層１３上の剥離剤の残渣を洗浄・除去する。
【００１８】
ネガ型１５の製作において、ネガ型１５の母材として用いる非球面基板３の形状のマスター型１１の非球面とのずれを１０μｍ以下にすることで実用上十分な精度を得ることができる。ネガ型１５の母材をこの程度の精度で加工することは、各種加工機を用いることにより容易に達成できる。
また、ネガ型１５は、通常、上記のとおりレプリカ法で作製するが、所望の軸外放物面鏡の表面形状を反転させたネガ型を直接高精度に研磨加工して製作することもできる。
【００１９】
図１は、上記により製作されたネガ型１を用いて製品となる軸外放物面鏡７を製作する工程を示したものである。図１（Ａ）〜（Ｄ）から明らかなとおり、本発明における軸外放物面鏡７の製作方法においては、製作工程を二回繰り返して行うが、一回目（図１（Ａ）（Ｂ）参照）と二回目（図１（Ｃ）（Ｄ）参照）で用いる熱硬化性樹脂３、６のガラス転移点（軟化温度）Ｔｇは次の条件を満たすものである。
条件：一回目に用いる熱硬化性樹脂３＞二回目に用いる熱硬化性樹脂６
なお、熱硬化性樹脂３のガラス転移点は１００℃〜１３０℃である。
【００２０】
すなわち、一回目の製作工程では、ネガ型１の表面をマスター型１１の場合と同じように、例えば剥離剤２で処理をした後、図１（Ａ）のように球面のレプリカ基板４とネガ型１との間に、二回目の製作工程で用いられる熱硬化性樹脂層６（図１（Ｃ）（Ｄ）参照）の樹脂よりガラス転移点Ｔｇが高い樹脂の熱硬化性樹脂層３を挟み込み、適宜の熱硬化手段により熱硬化性樹脂層３を硬化させる。硬化することにより接合された熱硬化性樹脂層３と球面のレプリカ基板４とが合わさったものが軸外放物面鏡５となる。
熱硬化性樹脂層３が硬化した後に、図１（Ｂ）のようにネガ型１から軸外放物面鏡５を分離し、熱硬化性樹脂層３上の剥離剤２の残渣を洗浄・除去して、球面のレプリカ基板４の表面に熱硬化性樹脂層３が付加された軸外放物面鏡５が製作される。
【００２１】
本発明の軸外放物面鏡の製作方法においては、さらに上記レプリカ基板４の表面に熱硬化性樹脂層３が付加された軸外放物面鏡５をレプリカ基板４として二回目のレプリカ法を実施する。
すなわち、ネガ型１の表面を例えば剥離剤２で処理をした後、図１（Ｃ）のように表面にガラス転移点Ｔｇが高い熱硬化性樹脂層３が付加された球面のレプリカ基板４とネガ型１との間に熱硬化性樹脂層６を挟み込み、適宜の熱硬化手段により熱硬化性樹脂層６を硬化させる。硬化することによりガラス転移点Ｔｇが高い熱硬化性樹脂層３上に重ねて接合された熱硬化性樹脂層６と球面のレプリカ基板４が合わさったものが軸外放物面鏡７となる。熱硬化性樹脂層６が硬化した後に、図１（Ｄ）のようにネガ型１から軸外放物面鏡７を分離し、熱硬化性樹脂層６上の剥離剤２の残渣を洗浄・除去する。
【００２２】
このようにして、球面のレプリカ基板４の表面に熱硬化性樹脂層３が付加された表面に、さらに熱硬化性樹脂層６が形成され、適宜、熱硬化性樹脂層６の表面上にアルミニウムや金などが蒸着されることにより製品となる軸外放物面鏡７が製作される。
【符号の説明】
【００２３】
１  ・・・ネガ型
２  ・・・剥離剤
３  ・・・熱硬化性樹脂層
４  ・・・レプリカ基板
５  ・・・軸外放物面鏡
６  ・・・熱硬化性樹脂層
７  ・・・軸外放物面鏡
１１  ・・・マスター型
１２  ・・・剥離剤
１３  ・・・熱硬化性樹脂層
１４  ・・・ネガ基板
１５  ・・・ネガ型
【図１】
2017102197.tif 000003
【図２】
2017102197.tif 000004