CN1896019A - 复合光学元件的制造方法及复合光学元件模块 - Google Patents
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Abstract
提供一种由模具和树脂层的密接而产生的模具及透镜基材的损失较小，树脂层的厚度的控制容易，且生产效率高的复合光学元件的制造方法。本发明是在基材的表面具有树脂层的复合光学元件的制造方法，其中具备：向基材和模体中的至少一个赋予紫外线固化性树脂液的工序；调整基材和模体的配置的工序；固化位于脱模容易化区域的外周的紫外线固化性树脂液的工序，其中所述脱模容易化区域是为了使脱模容易化而设置的；固化位于脱模容易化区域的紫外线固化性树脂液的工序；和从模体分离由固化而形成的树脂层的脱模工序。
Description
技术领域
本发明涉及一种在玻璃制基材透镜的表面、玻璃制基材透镜彼此之间的界面及反射镜等中密接成形树脂的非球面透镜、菲涅耳透镜、消色差透镜、衍射光栅、衍射光栅透镜或反射镜等复合光学元件的制造方法及使用它们的复合光学元件模块。
背景技术
近年来，开发出在玻璃基板的表面上密接成形紫外线固化性树脂等活性能量固化性树脂的技术，并可利用在非球面透镜等的制造方法中。例如，已知如下的非球面透镜的制造方法：加工成非球面的模具、和透镜基材之间填充紫外线固化性树脂等液状物，使液状树脂固化，成形第1层之后，进行脱模，其后，再次进行与第1层成形工序相同的工序，形成第2层(参照专利文献1)。根据该方法，在形成第1层之时，通常产生7％～8％的体积收缩(收缩)，但通过再次进行与第1层形成工序相同的第2层形成工序，外管的体积收缩率减小为0.5％～0.6％，能够制造精度及可靠性高的非球面透镜。
另外，在模具和透镜基材之间填充紫外线固化性树脂液，并在透镜基材的表面固化形成树脂层之后，进行脱模，制造由透镜基材和树脂层构成的复合光学元件的方法中，已知在模具或透镜基材的树脂层形成面外周形成环状的凸条或凹沟的方法(参照专利文献2)。若通过模具挤开透镜基板上的树脂液，则树脂液沿着在外周形成为环状的凸条或凹沟扩散，除此之外不向外周扩散，因此不会产生位置偏离，能够形成正圆度高的树脂层。
但是，当在透镜基材的表面利用模具形成树脂层之时，树脂层与模具密接，因此产生模具的寿命变短、且在脱模之时容易损害透镜基材的问题。因此介绍有：在模具上涂敷氟系列脱模剂的方法、或在模具上设置脱模用的突起物的方法(参照专利文献3)。但是，将脱模剂涂敷在模具上则使形状精度恶化，因此需要将脱模层形成为非常薄的形状，每多次转印时不得不再次涂敷脱模剂，不适于大量生产。另外，近年来，通过移动电话机、数码相机等的小型化，光学系统本身也发展成小型化，即使在复合透镜的情况下也对外径的有效直径变大，因此确保在模具的光学有效直径的外侧设置突起物是很不容易的。
专利文献1：特开平1-171932号公报
专利文献2：特开平3-013902号公报
专利文献3-特开平5-070153号公报
发明内容
本发明的课题在于，提供一种由模具和树脂层的密接产生的模具及透镜基板的损害变小，树脂层的厚度的控制容易，且生产效率高的复合光学元件的制造方法。另外，提供利用由有关方法制造出的元件的复合光学元件模块。
本发明是在基材的表面上具有树脂层的复合光学元件的制造方法，其中具备：向基材和模体中的至少一个赋予紫外线固化性树脂液的工序；调整基材和模体的配置的工序；固化位于脱模容易化区域的外周的紫外线固化性树脂液的工序，其中所述脱模容易化区域是为了使脱模容易化而设置的；固化位于脱模容易化区域的紫外线固化性树脂液的工序；和从模体分离由固化而形成的树脂层的脱模工序。
本发明是在基材的表面上具有树脂层的复合光学元件的制造方法，根据另一局面，其中具备：向基材和模体中的至少一个赋予紫外线固化性树脂液的工序；调整基材和模体的配置的工序；固化位于脱模容易化区域的外周和形状稳定化区域的紫外线固化性树脂液的工序；从模体分离由固化而形成的树脂层的脱模工序；至少在形状稳定化区域中，向树脂层和模体中的至少一个赋予紫外线固化性树脂液的工序；调整树脂层和模体的配置的工序；固化至少位于形状稳定化区域和脱模容易化区域的紫外线固化性树脂液的工序；和从模体分离由固化而形成的树脂层的脱模工序。
本发明的复合光学元件模块，其中，将由涉及的方法来制造的复合光学元件，作为用于聚光和/或反射的介质来使用。
能够提供一种树脂层的形状的控制容易，且生产效率高的复合光学元件的制造方法。
附图说明
图1是表示涉及本发明(实施例1)的复合光学元件的制造方法的工序图。
图2是表示涉及比较例1的复合光学元件的制造方法的工序图。
图3是表示涉及本发明(实施例2和实施例5)的复合光学元件的制造方法的工序图。
图4是表示涉及本发明(实施例3)的复合光学元件的制造方法的工序图。
图5是表示涉及比较例2的复合光学元件的制造方法的工序图。
图6是表示涉及本发明(实施例4)的复合光学元件的制造方法的工序图。
图7是表示涉及本发明(实施例6)的复合光学元件的制造方法的工序图。
图8是表示涉及本发明(实施例7)的复合光学元件的制造方法的工序图。
图9是表示涉及本发明(实施例8)的复合光学元件的制造方法的工序图。
图中：1-模体，2-基材，6-遮光板，7-紫外线固化性树脂液，7a-脱模容易化区域，7b-外周，37c-形状稳定化区域，7’-树脂层，8-紫外线，10-复合光学元件。
具体实施方式
图1是表示涉及本发明的复合光学元件的制造方法的工序图。该制造方法，首先，如图1(a)所示，向透镜基材等基材2和模体1的至少一个赋予紫外线固化性树脂液7，使之不包含气泡，并调整基材2和模体1的配置。在模具1中，能够使用由镍等构成的模具或透明的石英模具等。基材和模体的间的配置的调整，在基材和模具之间具有精密的定位机构时，如图1(a)所示，可作成：基材2不与模具1底接，例如以10μm左右离开配置的形式。另外，模体，可作成：在与树脂液接触的面上施加非球面加工等加工(未图示)，并使模具和基板底接，而在模体表面的凹状的加工部分等中配置树脂液的形式。接着，如图1(b)所示，经由遮光板6照射紫外线8，固化位于脱模容易化区域7a的外周7b中的紫外线固化性树脂液，其中所述脱模容易化区域7a是为了使脱模容易化而设置的。接着，如图1(c)所示，通过除去遮光板6，并再次照射紫外线8，固化位于脱模容易化区域7a中的紫外线固化性树脂液，最后，如图1(d)所示，若从模具1分离树脂层7’，则得到在基材2的表面上具有树脂层7’的复合光学元件10。
在基材2上的树脂液7中，在使脱模容易化区域7a固化收缩之际，为了停止从周边的树脂液的供给，事先从脱模容易化区域7a的外周7b使其固化。在基材2上的树脂液7中设置脱模容易化区域7a，使脱模容易化区域7a的外周7b事先固化，其后，固化脱模容易化区域7a，通过上述，在脱模容易化区域7a中能够收缩树脂层，并具有良好的脱模性。另外，在脱模容易化区域7a的外周7b中，在充分地具有树脂液的供给的状态下进行固化，因此能够容易地控制外周7b中的树脂层的厚度。
脱模容易化区域的位置，可与要制造的复合光学元件相匹配而任意地设定，如图1(d)所示，能够将脱模容易化区域7a设定在光学元件的中央部。另外，如图3(d)所示，能够将脱模容易化区域37a设定在要使树脂层的形状稳定化的形状稳定化区域37c的外部。不必要使脱模容易化区域必须设定在形状稳定化区域的外周，而通过设定在形状稳定化区域的外侧的至少一部分，能够谋求脱模的容易化。另一方面，有必要将脱模容易化区域形成在作为形状精度需要的所希望的区域的形状稳定化区域内时，优选是，将脱模容易化区域设成不具有光学问题的程度的充分小的面积的方式。
图3是表示涉及本发明的复合光学元件的制造方法的另一方式的工序图。该制造方法，首先，如图3(a)所示，向基材32和模体31的至少一个赋予紫外线固化性树脂液37，并调整基材和模体的配置。接着，如图3(b)所示，经由遮光板36照射紫外线38，而使位于脱模容易化区域37a的外周37b和形状稳定化区域37c中的紫外线固化性树脂液固化。接着，如图3(c)所示，通过除去遮光板36，并再次照射紫外线38，固化位于脱模容易化区域37a中的紫外线固化性树脂液，最后，如图3(d)所示，若从模具31分离树脂层37’，则得到在基材32的表面上具有树脂层37’的复合光学元件30。
如此，优选的方式是，固化位于脱模容易化区域37a中的紫外线固化性树脂液的工序(图3(c))，在固化位于树脂层的形状稳定化区域37c中的紫外线固化性树脂液的工序之后实施。由于通过事先固化需要形状精度的形状稳定化区域37c，在形状稳定化区域37c固化收缩之时供给脱模容易化区域37a的树脂液，因此能够提高形状稳定化区域37c的形状精度。进一步，优选的方式是，同时使脱模容易化区域37b、和形状稳定化区域37c固化。通过同时固化而能够谋求固化时间的缩短。
图6是表示涉及本发明的复合光学元件的制造方法的另一方式的工序图。该制造方法，首先，如图6(a)所示，向基材62和模体61中的至少一个赋予紫外线固化性树脂液67，调整基材和模体的配置。其后，照射紫外线68，而在80％以下的范围内固化紫外线固化性树脂液67。接着，如图6(b)，经由遮光板66照射紫外线68，而完全固化位于脱模容易化区域67a的外周67b和形状稳定化区域67c中的紫外线固化性树脂液。接着，如图6(c)所示，通过除去遮光板66，再次照射紫外线68，而固化位于脱模容易化区域67a中的紫外线固化性树脂液，最后，如图6(d)所示，若从模体61分离树脂层67’，则得到在基材62的表面上具有树脂层67’的复合光学元件60。
如此通过完全固化位于脱模容易化区域67a的外周67b的紫外线固化性树脂液之前，在80％以下的范围内固化位于脱模容易化区域67a的紫外线固化性树脂液，而能够谋求整体的固化时间的缩短。表1示出了完全固化位于外周67b的紫外线固化性树脂液之前的、位于脱模容易化区域67a的紫外线固化性树脂液的固化的程度(聚合度)、和模体的脱模性之间的关系。如表1所示，脱模容易化区域的树脂液的固化的程度(聚合度)在80％以内时，脱模性良好，固化的程度60％以下为更优选。若脱模容易化区域67a的树脂液的固化的程度为80％以下，则外层67完全固化之际，由于从脱模容易化区域67a供给树脂，因此能够提高模体的脱模性。
表1：
| 固化的程度(聚合度)(％) | 脱模性(kg/12.6mm2) |
| 0 | 0.2 |
| 20 | 0.3 |
| 40 | 0.3 |
| 60 | 0.3 |
| 80 | 1.1 |
| 100 | 1.6 |
在固化位于脱模容易化区域的外周的紫外线固化性树脂液的工序中，优选是，遮光、或衰减、或聚光紫外线的方式。例如，如图3(b)所示，利用遮光板36，可以在任意的位置设定脱模容易化区域37a。另外，若利用使紫外线衰减的滤光片，则由于在事先固化脱模容易化区域的外周时，同时可以某种程度固化脱模容易化区域，因此在可以缩短紫外线照射的合计时间，且提高生产效率的这一点上优选。另外，若利用透镜等光学系统，则可以在脱模容易化区域的外周聚光紫外线而使其固化，从而缩短照射紫外线的时间，且提高生产效率，因此优选。
图7是表示涉及本发明的复合光学元件的制造方法的另一方式的工序图。该制造方法，首先，如图7(a)所示，在基材72上赋予紫外线固化性树脂液77，调整基材的模体的配置。模体71，如图7(a)所示，由于在与紫外线固化性树脂液77接触的面上具有沟71a，因此在沟71a中填充紫外线固化性树脂。接着，如图7(b)所示，若不经由遮光板而照射紫外线78，则位于脱模容易化区域77a的紫外线固化性树脂液与其他区域相比厚，因此固化度降低。接着，若从模体71分离树脂层77’，则得到在如图7(c)所示的基材72的表面上具有树脂层77’的复合光学元件70。
如此，若位于脱模容易化区域77a的紫外线固化性树脂液的厚度大于位于脱模容易化区域77a的外周77b的紫外线固化性树脂液，则即使不设置遮光板等，也可以使脱模容易化区域77a的固化变得缓慢，且提高脱模性，因此在所述的这一点上优选。表2示出了，在脱模容易化区域的外周77b的厚度为100μm时的、脱模容易化区域77a的厚度和脱模性之间的关系。从表2可以看出，若使脱模容易化区域77a的厚度作成比外周77b的厚度厚20％以上，则提高脱模性，从而在所述的这一点上优选，若作成厚30％，则更优选采用该方式。
表2：
| 树脂层的厚度(μm) | 脱模性(kg/12.6mm2) |
| 100 | 1.6 |
| 110 | 1.5 |
| 120 | 1.0 |
| 130 | 0.4 |
| 140 | 0.3 |
图8是表示涉及本发明的复合光学元件的制造方法的另一方式的工序图。该制造方法，首先，如图8(a)所示，向基材82和模体81中的至少一个赋予紫外线固化性树脂液87，调整基材和模体的配置。接着，如图8(b)，经由遮光板86照射紫外线88，固化位于脱模容易化区域87a的外周87b和形状稳定化区域87c中的紫外线固化性树脂液。接着，如图8(c)所示，通过除去遮光板86，再次照射紫外线88，固化位于脱模容易化区域87a中的紫外线固化性树脂液，其后，如图8(d)所示，进行脱模。接着，至少在形状稳定化区域中，向树脂层和模体中的一个赋予紫外线固化性树脂液。在图8(e)中，举例说明了在树脂层87a、87b、87c上赋予紫外线固化性树脂液87d的方式。其后，调整树脂层和模体的配置。接着，如图8(f)所示，照射紫外线88，固化紫外线固化性树脂液。最后，如图8(g)所示，若从模体81分离树脂层87’，则得到在基材82的表面上具有树脂层87’的复合光学元件80。
如此，若在从模体81分离树脂层的脱模工序之后，具备：至少在形状稳定化区域87c中，在树脂层和模体中的至少一个赋予紫外线固化性树脂液87d，调整树脂层和模体的配置，其后，固化紫外线固化性树脂液87d，从模体81分离树脂层87’的工序，则可进一步提高形状稳定化区域的形状精度，另外，模体的寿命变长，提高复合光学元件的生产效率，从而在所述的这一点上优选具备该工序。
图9是表示涉及本发明的复合光学元件的制造方法的另一方式的工序图。该制造方法，首先，如图9(a)所示，向基材92和模体91中的至少一个赋予紫外线固化性树脂液97，调整基材和模体的配置。接着，如图9(b)，经由遮光板96照射紫外线98，固化位于脱模容易化区域97a的外周97b和形状稳定化区域97c中的紫外线固化性树脂液。接着，如图9(c)所示，进行脱模。接着，如图9(d)所示，至少在形状稳定化区域97c中，向树脂层和模体中的一个赋予紫外线固化性树脂液97d，调整树脂层和模体的配置。接着，如图9(e)所示，照射紫外线98，固化至少位于形状稳定化区域97a和脱模容易化区域97c中的紫外线固化性树脂液。最后，如图9(f)所示，若从模体91分离树脂层97’，则得到在基材92的表面上具有树脂层97’的复合光学元件90。根据该制造方法，由于因模体和树脂层的密接而产生的向模体和基材的损害小，因此能够提供生产效率高，且形状精度高的复合光学元件。
本发明的复合光学元件模块，其特征在于，将由所述方法制造出的复合光学元件，作为用于聚光和/或反射的介质来使用。因此，能够提供进行视盘或压缩光盘等光盘的记录或再生的高精度的光学元件模块。
实施例1
在本实施例中，如图1所示，用材质BK-7在直径为4mm的已研磨的圆形平板状的、在市售的玻璃基材2上，以不混入有气泡的方式赋予了紫外线固化性树脂液7(图1(a))。在本说明书中所使用的树脂液，其制造方法如下：将3-甲基丙稀酰氧基丙基三乙氧基硅烷(MPTES)5.5mL、乙醇20.5mL、盐酸(2N)1.65mL、和苯基三甲氧基硅烷3.75mL混合，并在24℃下放置72小时之后，为了促进紫外线固化性，混合作为光致聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮1质量％，并在100℃下加热1小时，使乙醇蒸发。
其后，靠近作为非球面加工的镍制模具的模体1，以使与基材2的距离成为100μm，并调整了基材和模体的配置(图1(a))。接着，将直径为3.5mm的圆形遮光板6配置成使镍制的模体1、遮光板6、和紫外线照明等在一条直线上，然后从玻璃基材2侧8照射30秒中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线，并固化脱模容易化区域7a的外周7b(图1(b))。其后，取出遮光板6，从玻璃基材2侧照射30秒中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线8，固化了脱模容易化区域7a(图1(c))。最后，若从模体1剥离，则得到在玻璃基材2的表面上具有树脂层7’的、直径为4mm、有效直径为3.4mm的复合光学元件10(图1(d))。
在图1(d)中，通过拉伸试验测定对与模体1密接的复合透镜进行脱模时施加的力，并进行了有关脱模性的研究。拉伸速度设成1mm/秒(在以下的实施例中也相同)。其结果，在实施例1中施加的力为0kg。接着，当测定脱模容易化区域7a中的复合光学元件10的膜厚时，对于设计膜厚100μm，是100μm。接着，进行了在本实施例中所制造的复合光学元件的非球面形状的精度的测定。该测定是利用非接触式三维形状测定器来进行的(在以下的实施例中也相同)。测定的结果，对于设计非球面式，形状精度为5μm。
比较例1
图2是表示涉及比较例1的复合光学元件的制造方法的工序图。如图2所示，在比较例1中，除了不经由遮光板而照射紫外线以外，与实施例1相同地制造了复合光学元件20。首先，在研磨了市售的BK-7的直径4mm的圆形平板状的基材22上赋予紫外线固化性树脂液27之后，将非球面加工的镍制的模体21，配置调整为与玻璃基材22的距离为100μm(图2(a))。其后，不经由遮光板，而从基材22侧将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线28照射30秒固化了树脂液27(图(2b))。最后，若从模体21剥离，则得到在玻璃基材22的表面上具有树脂层27’的复合光学元件20(图2(c))。
与实施例1相同地，若测定在脱模时施加的力则为1.6kg，由此得知：通过设置脱模容易化区域，事先使其外侧固化，其后，固化脱模容易化区域，能够提高脱模性。另外，若进行膜厚的测定，则对于设计膜厚100μm，在实施例1中为100μm，在比较例1中为94μm。在实施例1中得知：可以认为通过脱模容易化区域的外周区域支持使膜厚与树脂层的收缩相匹配而变化，从而使树脂层形成为如设计的那样，并也能够提高膜厚精度。接着，在已进行形状精度的测定之后，对于设计非球面式，相对于在实施例1中形状精度为5μm，在比较例1中形状精度为2μm。在实施例1中，由于在脱模容易化区域的树脂收缩之时没有树脂液的供给，因此得知与有树脂供给的比较例1相比，收缩得较多，形状精度变差。
实施例2
在本实施例中，如图3所示，在研磨了市售的BK-7的直径为4mm的圆形平板状的基材32上以不混入气泡的方式赋予了紫外线固化性树脂液37。其后，将非球面加工的镍制的模体31靠近为与玻璃基材32的距离变成100μm(图3(a))。其后，在基材32侧配置外径为3.8mm，内径为3.4mm的圆形遮光板36，并从玻璃基材32侧将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线38照射30秒，固化了脱模容易化区域37a以外的区域(图3(b))。接着，取出遮光板36，并从玻璃基材32侧将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线38照射30秒固化了脱模容易化区域37a区域(图3(c))。最后，从模体32剥离，得到了在基材32的表面上具有树脂层37’的、直径为4mm、有效直径为3.4mm的复合光学元件30(图3(d))。在该复合光学元件30中，脱模容易化区域37a位于形状稳定化区域37c的外周。
对所得到的复合光学元件30，同样地进行了脱模性的研究的结果，得知：在脱模时施加的力为0.2kg，若与比较例1的1.6kg相比，则即使最后固化脱模容易化区域37a也能够提高脱模性。另外，同样地，测定了形状稳定化区域37c的膜厚的结果，得知：对于设计膜厚100μm，膜厚为100μm，即使最后固化脱模容易化区域37a也可以控制膜厚。接着，对于形状稳定化区域37c进行了形状精度的测定的结果，得知：形状精度为0.5μm，若最后固化脱模容易化区域37a，则进一步提高形状精度。
实施例3
图4是表示有关本实施例的复合光学元件的制造方法的另一方式的工序图。在本实施例中，如图4所示，在研磨了市售的BK-7的直径为4mm的圆形平板状的基材42上以不混入气泡的方式赋予了紫外线固化性树脂液47后，调整了模体41的配置，以与玻璃基材42的距离变成100μm(图4(a))。模体41，如图4(a)所示，作成在外周部具有玻璃透镜的支持的非球面加工的镍模具。其后，在基材42的一侧配置外径为3.8mm，内径为3.4mm的遮光板46，并从基材42侧将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线48照射30秒，固化了脱模容易化区域47a以外的区域(图4(b))。接着，取出遮光板46，并从玻璃基材42侧将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线48照射30秒，固化了脱模容易化区域47a(图4(c))。最后，从模体41剥离，得到在基材42的表面上具有树脂层47’的、直径为4mm、有效直径为3.4mm的复合光学元件40(图4(d))。
对所得到的复合光学元件40，进行了脱模性的研究的结果，在脱模时施加的力为0.2kg。另外，形状稳定化区域的膜厚，相对于设计膜厚100μm，为100μm。进一步，非球面形状精度为0.5μm。
比较例2
图5是表示涉及比较例2的复合光学元件的制造方法的工序图。在比较例2中，如图5所示，在研磨了市售的BK-7的直径为4mm的圆形平板状的基材52上以不混入气泡的方式赋予了紫外线固化性树脂液57后，与实施例3相同地，调整了基材52和模体51的配置(图5(a))。其后，在基材52的一侧配置外径为4.5mm，内径为3.4mm的圆形遮光板56，并从基材52侧将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线58照射30秒，固化了形状稳定化区域57c(图5(b))。接着，取出遮光板56，并从玻璃基材52侧将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线58照射30秒，使脱模容易化区域57a和其外周57b(图5(b))。最后，从模体51剥离，得到了在基材52的表面上具有树脂层57’的、直径为4mm、有效直径为3.4mm的复合光学元件50(图5(d))。
对所得到的复合光学元件50，进行了脱模性的研究的结果，相对于在实施例3中对脱模施加的力为0.2kg，在比较例2中为1.6kg。由此，得知：即使在模体的外周部具有玻璃基材的支持的情况下，通过先固化外周57b之后再固化脱模容易化区域57a，能提高脱模性。另外，对于形状稳定化区域进行了膜厚的测定的结果，对于设计膜厚100μm，在实施例3及比较例2中膜厚为100μm。由此，得知：即使使用在模具的外周部具有玻璃基材的支持的情况下，也可以进行膜厚的控制。进一步，对于形状稳定化区域进行了复合光学元件的非球面形状精度的测定的结果，在实施例4及比较例2中形状精度为0.5μm。由此，得知：即使使用在模具的外周部具有玻璃基材的支持的情况下，也可以提高形状精度。
实施例4
如图6所示，在研磨了市售的BK-7的直径为4mm的圆形平板状的基材62上以不混入气泡的方式赋予了紫外线固化性树脂液67之后，调整了非球面加工的镍制的模体61，以使与玻璃基材62的距离作成100μm(图6(a))。接着，不经由遮光板，从玻璃基材62的一侧，将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线68照射18秒，使树脂液的整体以聚合度固化60％左右(图6(a))。接着，在玻璃基材62侧，配置外径为3.8mm，内径为3.4mm的遮光板66，并从玻璃基材62侧，将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线68照射12秒，固化了脱模容易化区域67a以外的区域(图6(b))。其后，取出遮光板66，并从玻璃基材62侧，将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线68照射12秒，固化了脱模容易化区域67a(图6(c))。最后，从模体61剥离，得到在基材62的表面上具有树脂层67’的、直径为4mm、有效直径为3.4mm的复合光学元件60(图5(d))。
对所得到的复合光学元件60，进行了脱模性的研究的结果，得知：对脱模施加的力为0.3kg，使脱模容易化区域67a固化60％左右之后，即使先固化脱模容易性区域67a的外周67b，最后使脱模容易化区域67a固化也提高脱模性。另外，对于形状稳定化区域进行了膜厚的测定的结果，对于设计膜厚100μm，膜厚为100μm，即使将脱模容易化区域固化60％左右之后，固化脱模容易化区域的外周67b，最后使脱模容易化区域67a固化也可以进行膜厚的控制。接着，对形状稳定化区域进行了复合光学元件的非球面形状精度的测定的结果，得知：精度为0.5μm，即使将脱模容易化区域67a固化60％左右之后，固化脱模容易化区域67a的外周67b，最后固化脱模容易化区域67a也能提高形状精度。进一步，得知：相对于实施例2中的紫外线照射的总计时间为60秒，在本实施例中可将紫外线照射的总计时间缩短为42秒。
实施例5
在本实施例中，如图3所示，在研磨了市售的BK-7的直径为4mm的圆形平板状的基材32上以不混入气泡的方式赋予了紫外线固化性树脂液37之后，调整了非球面加工的镍制的模体31，以使与玻璃基材32的距离为100μm(图3(a))。其后，在基材32的一侧配置其外径为3.8mm、内径为3.4mm、波长为365nm的光透过率为20％的玻璃制紫外线衰减板36，并从玻璃基材32侧，将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线38照射30秒，固化了脱模容易化区域37a以外的区域(图3(b))。接着，取出玻璃制紫外线衰减板36，并从基材32侧，将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线照射24秒，固化了脱模容易化区域37a(图3(c))。最后，从模体31剥离，得到了在基材32的表面上具有树脂层37’的、直径为4mm、有效直径为3.4mm的复合光学元件30(图3(d))。
对所得到的复合光学元件，进行了脱模性的研究的结果，在脱模时施加的力为0.3kg。若考虑在使用了遮光板的实施例2中脱模时需要0.2kg的拉伸力，则得知：代替遮光板而使用紫外线衰减板也能够提高脱模性。接着，对形状稳定化区域进行了膜厚的测定的结果，得知：对于设计膜厚100μm，在实施例2中膜厚为100μm，在本实施例中膜厚为100μm。由此得知：代替实施例2的遮光板，使用玻璃紫外线衰减板也可以控制膜厚。进一步，对形状稳定化区域进行了非球面形状精度的测定的结果，得知：在实施例2中为0.5μm，在本实施例中为0.5μm，因此代替实施例2的遮光板，而使用玻璃紫外线衰减板也提高形状精度。另外，在实施例2中紫外线照射的总计时间为60秒，但在本实施例中可以缩短为54秒。
实施例6
如图7所示，在研磨了市售的BK-7的直径为4mm的圆形平板状的基材72上以不混入气泡的方式赋予了紫外线固化性树脂液77。其后，在形状稳定化区域77c的外周77a设置深度为30μm、宽度为100μm的圆状的沟，调整了非球面加工的镍制模体71的配置，以使与玻璃基材72的距离为100μm，在模体71的沟内填充树脂液，脱模容易化区域77a中的树脂液的厚度变为130μm。其他区域中的树脂液的厚度为100μm，因此若没脱模容易化区域77a的厚度与其他区域的厚度相比变大30％(图7(a))。接着，不经由遮光板等，从玻璃基材72侧，将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线78照射30秒(图7(b))。由于脱模容易化区域77a的厚度较大，因此不能完全使其固化，但完全固化了其他区域。最后，从模体71剥离，得到在基材72的表面上具有树脂层77’的、直径为4mm、有效直径为3.4mm的复合光学元件70(图7(c))。
对所得到的复合光学元件，进行了脱模性的研究的结果，得知：在脱模时施加的力为0.4kg，即使使脱模容易化区域77a的膜厚增加也能提高脱模性。接着，进行了复合光学元件的膜厚的测定的结果，得知：相对于设计膜厚100μm，形状稳定化区域77a的实际的膜厚为100μm，即使增加脱模容易化区域77a的膜厚，也可以控制形状稳定化区域77c的膜厚。另外，对于形状稳定化区域进行了非球面形状精度的测定的结果，得知：形状精度为0.6μm，即使增加脱模容易化区域77a的膜厚也提高形状精度。
实施例7
如图8所示，在研磨了市售的BK-7的直径为4mm的圆形平板状的基材82上，以不混入气泡的方式赋予了紫外线固化性树脂液87。其后，调整了配置，以使非球面加工的镍制的模体81与玻璃基材82之间的距离为100μm(图8(a))。其后，在玻璃基材82侧，配置外径为3.8mm、内径为3.4mm的遮光板86，并从玻璃基材82侧，将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线88照射30秒，固化了脱模容易化区域37a以外的区域(图8(b))。接着，取出遮光板86，并从玻璃基材82侧，将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线88照射30秒，固化了脱模容易化区域87a(图8(c))。其后，进行脱模(图8(d)，在含有形状稳定化区域87c的树脂层上赋予树脂液87d，调整了非球面加工的模体81和树脂层的配置(图8(e))。接着，从玻璃基材82侧，将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线88照射30秒而进行了固化(图8(f))。最后，从模体81剥离，得到在基材82的表面上具有树脂层87’、直径为4mm、有效直径为3.4mm的复合光学元件80(图8(g))。
对于所得到的复合光学元件进行了脱模性的研究的结果，得知：在第1次的成模中，在脱模时施加的力为0.2kg，在第2次的成膜中为1.6kg，因此，在2次成模的情况下，提高第1次的脱模性。接着，对于形状稳定化区域进行了膜厚的测定的结果，得知：相对设计膜厚100μm，其膜厚为101μm，即使第1次固化脱模容易化区域87a的外周87b，第2次固化含有脱模容易化区域的部分，也可以控制膜厚。另外，对于形状稳定化区域进行了形状精度的测定的结果，得知：形状精度为0.3μm，若第1次固化脱模容易化区域的外侧87b，第2次固化含有脱模容易化区域87a的部分，则进一步提高形状精度。
实施例8
如图9所示，在研磨了市售的BK-7的直径为4mm的圆形平板状的基材92上以不混入气泡的方式赋予了紫外线固化性树脂液97后，调整了配置，以使非球面加工的镍制的模体91与玻璃基材92之间的距离为100μm(图9(a))。其后，在玻璃基材92侧配置外径为3.8mm、内径为3.4mm的遮光板96，并从玻璃基材92侧，将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线98照射30秒，固化了脱模容易化区域97a以外的区域(图9(b))。接着，从模体91分离，清洗树脂液(图9(c)，并且在含有形状稳定化区域97c的树脂层上赋予了紫外线固化性树脂液97d之后，调整了非球面加工的模体91和树脂层的配置(图9(d)。接着，不经由遮光板，从玻璃基材92侧，将中心波长大约为365nm、照度为500mW/cm2的紫外线98照射30秒而进行了固化(图9(e))。最后，从模体91剥离，得到了在基材92的表面上具有树脂层97’、直径为4mm、有效直径为3.4mm的复合光学元件90(图9(f))。
对于所得到的复合光学元件进行了脱模性的研究的结果，得知：在脱模时施加的力为0.2kg，即使第1次固化脱模容易化区域97a的外周97b，第2次固化含有脱模容易化区域97a的部分也可以提高脱模性。接着，对于形状稳定化区域进行了膜厚的测定的结果，得知：相对设计膜厚100μm，其膜厚为101μm，即使第1次固化脱模容易化区域97a的外周97b，第2次固化含有脱模容易化区域97a的部分，也可以控制膜厚。另外，对于形状稳定化区域进行了形状精度的测定的结果，得知：形状精度为0.3μm，若第1次固化脱模容易化区域的外侧97b，第2次固化含有脱模容易化区域97a的部分，则进一步提高形状精度。
在以上的实施例中，从玻璃基材的一侧照射紫外线，通过透过了玻璃基材的紫外线来固化了紫外线固化性树脂，但代替模具，例如，若使用由石英等透过紫外线的材料构成的模体，则可以从透明的模体测照射紫外线，并由透过模体的紫外线来进行固化。另外，在实施例中，在基材上赋予了紫外线固化性树脂液之后，在基材上配置了模体，但除了有关方式以外，在模体上赋予了紫外线固化性树脂液之后，在基材上配置模体的方式也有效。进一步，在基材和模体的两者上赋予了紫外线固化性树脂液之后，配置基材和模体的方式也同样有效。
这次公开的实施方式及实施例都在所述点上例示的，但本发明不应该局限于此。本发明的范围并不限于在所述的说明，而在不改变本发明的宗旨的范围内可以进行各种变更，而这些变更均包括在本发明的保护范围内。
将本发明的高精度的复合光学元件，作为非球面透镜、菲涅耳透镜、消色差透镜、衍射光栅或衍射光栅透镜等来利用，例如，可以制造光拾取器或移动电话机用相机等复合光学元件模块。从而，能够提供高精度的复合光学元件模块。
Claims (9)
1、一种复合光学元件的制造方法，是在基材的表面上具有树脂层的复合光学元件的制造方法，其中具备：
向基材和模体中的至少一个赋予紫外线固化性树脂液的工序；
调整基材和模体的配置的工序；
固化位于脱模容易化区域的外周的紫外线固化性树脂液的工序，其中所述脱模容易化区域是为了脱模容易化而设置的；
固化位于脱模容易化区域的紫外线固化性树脂液的工序；和
从模体分离由固化而形成的树脂层的脱模工序。
2、根据权利要求1所述的复合光学元件的制造方法，其中，
所述脱模容易化区域设置在要使树脂层的形状稳定化的形状稳定化区域的外侧区域的至少一部分上。
3、根据权利要求1或2中所述的复合光学元件的制造方法，其中，
固化位于脱模容易化区域的紫外线固化性树脂液的所述工序，在固化位于树脂层的形状稳定化区域的紫外线固化性树脂液的工序之后实施。
4、根据权利要求1～3的任意一项中所述的复合光学元件的制造方法，其中，
在完全固化位于脱模容易化区域的外周的紫外线固化性树脂液之前，将位于脱模容易化区域的紫外线固化性树脂液固化在80％以下的范围内。
5、根据权利要求1～4的任意一项中所述的复合光学元件的制造方法，其中，
在固化位于脱模容易化区域的外周的紫外线固化性树脂液的工序中，对紫外线进行遮光、或者衰减、或者聚光。
6、根据权利要求1～4的任意一项中所述的故和光学元件的制造方法，其中，
位于脱模容易化区域的紫外线固化性树脂液，与位于脱模容易化区域的外周的紫外线固化性树脂液相比，其厚度大20％以上。
7、根据权利要求1～6的任意一项中所述的复合光学元件的制造方法，其中具备：
在从模体分离树脂层的所述脱模工序之后，至少在形状稳定化区域中，向树脂层和模体中的至少一个赋予紫外线固化性树脂液的工序；
调整树脂层和模体的配置的工序；
固化所述紫外线固化性树脂液的工序；和
从模体分离由固化而形成的树脂层的脱模工序。
8、一种复合光学元件的制造方法，是在基材的表面上具有树脂层的复合光学元件的制造方法，其中具备：
向基材和模体中的至少一个赋予紫外线固化性树脂液的工序；
调整基材和模体的配置的工序；
固化位于脱模容易化区域的外周和形状稳定化区域的紫外线固化性树脂液的工序；
从模体分离由固化而形成的树脂层的脱模工序；
至少在形状稳定化区域中，向树脂层和模体中的至少一个赋予紫外线固化性树脂液的工序；
调整树脂层和模体的配置的工序；
固化至少位于形状稳定化区域和脱模容易化区域的紫外线固化性树脂液的工序；和
从模体分离由固化而形成的树脂层的脱模工序。
9、一种复合光学元件模块，其中，
将由权利要求1～8的任意一项中所述的方法来制造的复合光学元件，作为用于聚光和/或反射的介质来使用。
Applications Claiming Priority (3)
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