透鏡陣列的制造方法及成形用模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供透鏡陣列的制造方法及成形用模具，能夠防止在透鏡部的周邊部形成熔接縫，能夠抑制轉(zhuǎn)印模具的加工時(shí)間的加長。由于成形用模具即母模(10)具有包圍多個(gè)型腔部(12)的多個(gè)直線狀的槽部(14e)，所以樹脂難以蔓延到相鄰的直線狀的槽部(14e、14e)的相交的角部(14p)，能夠防止向相鄰的槽部(14e、14e)溢出的樹脂相互接近地蔓延而接觸成為熔接縫并卷入氣泡。另外，直線狀的槽部(14e)不是孤立的而成為被連結(jié)的網(wǎng)格狀槽(114)，網(wǎng)格狀槽(114)能夠通過統(tǒng)一的加工形成，即使透鏡元件(50)是小型的，也能夠短時(shí)間加工成形用模具。
【專利說明】透鏡陣列的制造方法及成形用模具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有多個(gè)透鏡部的透鏡陣列的制造方法及成形用模具，尤其是關(guān)于通過在基板上形成樹脂制的轉(zhuǎn)印層而得到的透鏡陣列的制造方法及成形用模具。
【背景技術(shù)】
[0002]作為在基板上設(shè)置樹脂轉(zhuǎn)印層的透鏡陣列的制造方法有如下方法，以包圍設(shè)置在成形用模具上的各個(gè)轉(zhuǎn)印部的方式形成凹部，防止轉(zhuǎn)印材料向周圍蔓延。具體來說，在包圍轉(zhuǎn)印用的型腔部的環(huán)帶狀的墊片部的周圍設(shè)置凹陷即緩沖部，由此防止樹脂向外蔓延，并且在墊片部上設(shè)置邊緣、槽即樹脂阻擋結(jié)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)I)。作為參考，專利文獻(xiàn)I中的圖1、2被附加于圖14。
[0003]在其他例中，在元件容量部的周圍設(shè)置間隙狹窄的墊片部，并且在其外側(cè)設(shè)置間隙寬的溢流部，樹脂在間隙寬的溢流部流動(dòng)，由此防止樹脂蔓延(參照專利文獻(xiàn)2)。作為參考，專利文獻(xiàn)2中的圖1被附加于圖15。
[0004]在上述透鏡陣列的制造方法中，由于設(shè)置包圍型腔部的環(huán)狀的墊片部，從而向墊片部的周圍溢出的樹脂沿著墊片部的周圍蔓延并與來自相反側(cè)的樹脂接觸的情況下，成為熔接縫并卷入氣泡。另外，墊片部的周圍的緩沖部或溢流部、或者用于得到它們的轉(zhuǎn)印模具是需要利用立銑刀及其他的切削刀具的機(jī)械加工的凹陷，轉(zhuǎn)印模具的加工要求長時(shí)間。尤其，透鏡陣列的透鏡為小型，透鏡陣列的集成度高時(shí)，緩沖部也成為小型，轉(zhuǎn)印模具的加工時(shí)間明顯加長。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:美國公開第2007/0216049號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:美國專利第7，704，418號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是鑒于上述【背景技術(shù)】而研發(fā)的，其目的是提供透鏡陣列的制造方法及成形用模具，能夠防止在透鏡部的周邊部形成熔接縫，并能夠抑制轉(zhuǎn)印模具的加工時(shí)間的加長。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的透鏡陣列的制造方法，該透鏡陣列具有:基板；樹脂層，形成在所述基板的至少一側(cè)的基板面上并具有多個(gè)透鏡部，該透鏡陣列的制造方法的特征在于，所述多個(gè)透鏡部是利用母模的成形用模具通過I次以上的轉(zhuǎn)印而形成的，所述母模的成形用模具具有與該多個(gè)透鏡部的表面形狀對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)印面，所述成形用模具具有:與所述多個(gè)透鏡部對(duì)應(yīng)的多個(gè)型腔部；多個(gè)直線狀的槽部，分別包圍構(gòu)成所述多個(gè)型腔部的各個(gè)型腔部。
[0011]根據(jù)上述制造方法，由于成形用模具具有包圍多個(gè)型腔部的多個(gè)直線狀的槽部，所以與以往的設(shè)置在環(huán)帶狀的墊片部的周圍的凹陷即緩沖部相比，樹脂難以蔓延到相鄰的直線狀的槽部的相交的角部，能夠防止向相鄰的槽部溢出的樹脂相互接近地蔓延而接觸成為熔接縫并卷入氣泡。另外，直線狀的槽部不是孤立的而是連結(jié)的，由此能夠進(jìn)行統(tǒng)一的加工，即使透鏡是小型的，也能夠短時(shí)間加工成形用模具。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的具體的方案或觀點(diǎn)，在上述透鏡陣列的制造方法中，成形用模具通過多個(gè)直線狀的槽部被分隔成多個(gè)模具區(qū)域。該情況下，能夠以多個(gè)直線狀的槽部為邊界有效率地分割成多個(gè)模具區(qū)域。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方案，成形用模具通過多個(gè)直線狀的槽部的組合，被分隔成多個(gè)多邊形的模具區(qū)域。該情況下，僅通過多個(gè)直線狀的槽部就能夠有效率地分割成多個(gè)模具區(qū)域。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的又一方案，成形用模具通過將多個(gè)直線狀的槽部配置成網(wǎng)格狀，被分隔成多個(gè)矩形的模具區(qū)域。該情況下，僅通過將平行的多個(gè)直線狀的槽部形成在正交的兩個(gè)方向上，就能夠有效率地分割成多個(gè)模具區(qū)域。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的又一方案，多個(gè)直線狀的槽部在表面?zhèn)染哂羞吘?。該情況下，根據(jù)邊緣處接觸角明顯地變大的錨定效應(yīng)，樹脂難以向槽部溢出，能夠可靠地防止從相鄰的透鏡溢出的樹脂彼此相連。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的又一方 案，多個(gè)直線狀的槽部具有梯形、V字形、矩形、多邊形、半圓形及橢圓形的任意的截面形狀。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的又一方案，多個(gè)直線狀的槽部具有比多個(gè)型腔部的深度淺的槽深度。由此，即使在樹脂到達(dá)槽部的底部的情況下，在通過成形用模具形成的形狀中，能夠防止與對(duì)應(yīng)于多個(gè)型腔部的部分相比，在與槽部對(duì)應(yīng)的部分，突起進(jìn)一步變大，能夠防止在下一工序中因該突起大而導(dǎo)致本成形品和相對(duì)的部件碰撞的不良情況。而且，在脫模時(shí)也變
得有利。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的又一方案，多個(gè)直線狀的槽部具有200 μ m以上的槽寬。該情況下，槽部附近的樹脂厚為50 μ m左右，能夠防止槽部被樹脂填充，并能夠可靠地防止從相鄰的透鏡溢出的樹脂彼此相連。槽寬是指在模具表面的型腔部的周圍形成了槽部的外緣的寬度，是處于設(shè)置在轉(zhuǎn)印面上的相鄰的型腔部之間的、槽部截面方向的寬度，即后述的槽寬W。
[0019]此外，所述槽部的槽寬w〔 μ m〕優(yōu)選是在槽部周邊的樹脂材料的厚度為t〔 μ m〕時(shí)，以滿足
[0020]w > 50 X In (t)+2
[0021]的條件的方式設(shè)定。該情況下，容易得到適于樹脂材料的厚度的最小限度的槽寬。
[0022]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的成形用模具，用于直接或間接地形成透鏡陣列，所述透鏡陣列具有:基板；樹脂層，形成在基板的一側(cè)基板面上并具有多個(gè)透鏡部，其特征在于，具有:與多個(gè)透鏡部對(duì)應(yīng)的多個(gè)型腔部；多個(gè)直線狀的槽部，包圍構(gòu)成多個(gè)型腔部的各個(gè)型腔部。
[0023]根據(jù)上述成形用模具，由于成形用模具具有包圍多個(gè)型腔部的多個(gè)直線狀的槽部，所以樹脂難以蔓延到相鄰的直線狀的槽部的相交的角部，能夠防止向相鄰的槽部溢出的樹脂接近而接觸成為熔接縫并卷入氣泡。另外，直線狀的槽部能夠統(tǒng)一地加工，即使透鏡是小型的，也能夠短時(shí)間加工成形用模具。
【專利附圖】

【附圖說明】[0024]圖1是用于說明第一實(shí)施方式的成形用模具即母模的俯視圖。
[0025]圖2A是母模的局部放大俯視圖，圖2B是母模的局部放大剖視圖。
[0026]圖3A?3C是用于說明圖1的母模的制造方法的剖視圖。
[0027]圖4A?4C是用于說明利用了母模的透鏡陣列的制造方法的剖視圖。
[0028]圖5A?5C是用于說明利用了母模的透鏡陣列的制造方法的剖視圖。
[0029]圖6A、6B是用于說明透鏡陣列等的制造方法的剖視圖。
[0030]圖7是用于說明設(shè)置在母模上的槽部的作用的局部放大圖。
[0031]圖8A是用于說明在型腔部的周圍的平坦面的外緣上具有直線狀的槽的實(shí)施方式的情況下的樹脂的溢出狀態(tài)的圖，圖8B是用于說明在型腔部的周圍的平坦面的外緣上具有環(huán)帶狀的凹陷的比較例的情況下的樹脂的溢出狀態(tài)的圖。
[0032]圖9是表示第一樹脂材料的厚度t和槽部的槽寬w之間的關(guān)系的圖表。
[0033]圖1OA?IOC是用于說明透鏡陣列的制造方法的變形例的剖視圖。
[0034]圖1lAUlB是用于說明透鏡陣列的制造方法的變形例的剖視圖。
[0035]圖12A?12E是用于說明槽部的截面形狀的變形例的圖。
[0036]圖13是用于說明第二實(shí)施方式的透鏡陣列的制造方法的圖。
[0037]圖14A、14B是從現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)引用的圖。
[0038]圖15是從現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)引用的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]〔第一實(shí)施方式〕
[0040]參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透鏡陣列的制造方法等。
[0041]A)成形用模具即母模
[0042]如圖1所示，用于間接地制造透鏡陣列的成形用模具即母模10是具有例如正方形或圓形的輪廓的板狀的部件，在一個(gè)主面即端面?zhèn)染哂谐尚蚊?0a。成形面IOa具有被劃分成方格狀的多個(gè)微小的模具區(qū)域11，這些模具區(qū)域11作為整體排列成沿縱橫的XY方向延伸的矩陣狀。設(shè)置在成形面IOa上的各模具區(qū)域11在正方形的同一輪廓內(nèi)具有同一立體的形狀。在各模具區(qū)域11的中心設(shè)置有圓形的型腔部12，各模具區(qū)域11的周圍被由4個(gè)邊部分(后述的槽部He)構(gòu)成的矩形框狀的槽14包圍。包圍二維地排列的模具區(qū)域11的多個(gè)槽14的4個(gè)邊是連續(xù)地形成的，作為整體形成了網(wǎng)格狀槽114。也就是說，各模具區(qū)域11被網(wǎng)格狀槽114分隔并從周圍分離，任意的相鄰的一對(duì)模具區(qū)域11將在它們之間延伸的直線狀的槽部He作為共用的邊界。
[0043]如圖2A及圖2B所示，各模具區(qū)域11包括中央的型腔部12和周邊的平坦面16。中央的型腔部12包括:第一轉(zhuǎn)印面部分12a，用于形成最終得到的各個(gè)透鏡元件的光學(xué)面(有效區(qū)域)；第二轉(zhuǎn)印面部分12b，用于形成各個(gè)透鏡元件的光學(xué)面的緣部(有效區(qū)域外)。第一轉(zhuǎn)印面部分12a與模具區(qū)域11的排列對(duì)應(yīng)地配置在等間隔的網(wǎng)格點(diǎn)上，形成為與最終得到的透鏡元件的光學(xué)面對(duì)應(yīng)的形狀，這里是大致半球的凹面，但也可以是凸面形狀，也可以是凹凸都有的面形狀。第二轉(zhuǎn)印面部分12b是包圍第一轉(zhuǎn)印面部分12a的環(huán)狀的部分。第二轉(zhuǎn)印面部分12b具有沿著以第一轉(zhuǎn)印面部分12a的軸AX為中心的旋轉(zhuǎn)面的形狀，形成為與最終得到的透鏡元件的光學(xué)面的緣部的凹凸對(duì)應(yīng)的形狀，這里是環(huán)狀(使圓弧沿著圓周移動(dòng)的形狀)的凹面。周邊的平坦面16是與軸AX垂直地延伸的平面，與最終得到的透鏡元件的框部對(duì)應(yīng)。
[0044]如圖1及圖2A等所示，在成形面IOa整體范圍內(nèi)擴(kuò)展的網(wǎng)格狀槽114具有與第一X方向平行地等間隔地延伸的一組槽要素14a、和與正交于X方向的第二 Y方向平行地等間隔地延伸的一組槽要素14b，這一組槽要素14a構(gòu)成了第一槽部分14c，一組槽要素14b構(gòu)成了第二槽部分14d。構(gòu)成這些槽部分14c、14d的一組各槽要素14a、14b即各個(gè)槽部14e具有圖2B所示的槽寬w為200 μ m以上的V字形的截面。各槽要素14a、14b的外緣(即與平坦面16之間的邊界)形成為由V字形的截面形成的鈍角的邊緣14h，通過邊緣14h的錨定效應(yīng)(在邊緣處利用接觸角明顯地變大的效果來對(duì)樹脂的流動(dòng)施加制動(dòng))，樹脂變得難以向槽要素14a、14b或槽部14e溢出。槽要素14a、14b不限于V字形的截面，也可以具有矩形、半圓形及橢圓形中的任意的截面形狀，該情況下，也能夠使邊緣14h發(fā)揮錨定效應(yīng)。各槽要素14a、14b是組合單位的槽部14e而成的集合體，但分別以直線狀延伸，能夠通過利用切削刀具的迅速且簡(jiǎn)易的加工形成。如圖2B局部地例示的那樣，槽要素14a、14b或槽部14e的深度d2變得比型腔部12的深度dl淺，槽要素14a、14b或槽部14e被樹脂填充的情況下，也不會(huì)因使由樹脂形成的槽部He顛倒的凸部而妨礙之后的轉(zhuǎn)印工序。
[0045]母模10由金屬材料形成。作為金屬材料可以列舉例如鐵-鎳類合金以及其他的鋼材。具體來說，有SUS304、SUS420J2、STAVAX(Uddeholm公司)、因瓦不銹鋼、坡莫合金等。母模10能夠在能夠采用上述金屬材料的基材上覆蓋其他的金屬等，通過實(shí)施無電解鍍鎳磷或鍍銅，使光學(xué)面精加工變得容易。此外，母模10或其基材不限于金屬材料，也可以由玻璃、金屬玻璃等的材料形成。但是，從設(shè)置高精度的成形面IOa的觀點(diǎn)出發(fā)，一般來說優(yōu)選由金屬材料形成母模10。
[0046]B)母模的制造工序
[0047]如圖3A所示，在圖1所示的母模10的材料IOf的表面IOg上利用切削刀具或磨削刀具刻設(shè)槽要素14a、14b，由此依次形成槽部分14c、14d。一般來說，母模10由金屬材料形成的情況下，適合使用切削刀具，母模10由玻璃等的難切削材料形成的情況下，磨削刀具更適于鋒利地精加工槽上面的邊緣14h。通過以上的工序，能夠在材料IOf上形成網(wǎng)格狀槽114。這里，各槽要素14a、14b分別以直線狀延伸，僅使切削刀具直線地移動(dòng)就能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的加工。此時(shí)，以直線狀從母模10的一端到另一端進(jìn)行一次加工，由此能夠進(jìn)一步提高精度來進(jìn)行加工。而且，關(guān)于各槽要素14a、14b，在連接部處成為垂直地即正交地被加工，加工后成為接近網(wǎng)格狀的正方形的形狀，但在精度方面和成本方面對(duì)于加工來說都更有利。此外，槽要素14a、14b的加工精度能夠比型腔部12的加工精度低。關(guān)于刻設(shè)槽要素14a、14b的對(duì)象即材料IOf，例如切削能夠采用金屬材料的基材的端面而成為平坦面，在該平坦面上實(shí)施無電解鍍鎳磷等而成為平坦的表面10g。此外，通過最初加工槽要素14a、14b，還能夠成為型腔部等的加工的標(biāo)志。
[0048]然后，如圖3B所示，在母模10的材料IOf的表面IOg上通過切削刀具形成比型腔部12淺的預(yù)加工凹部71。預(yù)加工凹部71與完成品的型腔部12同樣地二維地排列在網(wǎng)格點(diǎn)上。預(yù)加工凹部71的加工精度能夠比型腔部12的加工精度低。
[0049]然后，如圖3C所示，在母模10的材料IOf的表面IOg上通過切削刀具形成型腔部
12。型腔部12的加工精度與最終得到的透鏡部的光學(xué)面同等。在型腔部12的周圍，剩余未加工的表面10g，成為平坦面16。此外，通過薄薄地切除包含表面IOg的表層，也能夠作成平坦面16。
[0050]C)透鏡陣列的制造工序
[0051]首先，使用圖3A~3C的工序中制作的母模10，形成子母模20 (參照?qǐng)D5A)。
[0052]具體來說，如圖4A所示，在母模10的成形面IOa上，作為光固化性的樹脂配置第一樹脂材料22a。此時(shí)，按每個(gè)型腔部12獨(dú)立地配置第一樹脂材料22a。第一樹脂材料22a通過其粘度及表面張力從凹陷的型腔部12突起。
[0053]然后，如圖4B所示，以母模10的成形面IOa位于子母模20的基板21的一個(gè)面21a的下方的方式校準(zhǔn)并配置基板21等，從基板21的下方按壓母模10，母模10的成形面IOa和基板21的面21a接近直到成為適當(dāng)?shù)拈g隔。這里，第一樹脂材料22a被母模10、基板21按壓，并被按壓到第一及第二轉(zhuǎn)印面部分12a、12b外的平坦面16的位置。
[0054]此時(shí)，如圖7所示，即使第一樹脂材料22a沿橫向最大程度地蔓延，在相鄰的一對(duì)型腔部12之間存在槽部14e，也能夠防止特定的型腔部12的第一樹脂材料22a流入相鄰的型腔部12這一側(cè)。也就是說，能夠防止第一樹脂材料22a在相鄰的模具區(qū)域11之間溢流。尤其在槽部He的外緣上形成邊緣14h，從而能夠抑制第一樹脂材料22a流入槽部He。像這樣，能夠抑制第一樹脂材料22a流入槽部14e，通過形成在槽部14e的外緣上的邊緣14h，浸潤角(接觸 角)明顯地變大，防蔓延的效果提高。
[0055]如圖2A的點(diǎn)劃線所示，第一樹脂材料22a從型腔部12溢出并沿著平坦面16蔓延,還有到達(dá)槽部14e的情況，但沒有填充槽部14e。即使假設(shè)第一樹脂材料22a進(jìn)入槽部14e，第一樹脂材料22a也難以到達(dá)一對(duì)槽部14e、14e相交的角部14p，各槽部14e、14e的中央側(cè)優(yōu)先被填充。由此，能夠防止在任意的槽部He中從相反方向蔓延來的第一樹脂材料22a相互接觸而成為熔接縫并卷入氣泡。
[0056]圖8A表示第一樹脂材料22a局部地進(jìn)一步過剩地被供給的情況。該情況下，在2個(gè)位置，第一樹脂材料22a達(dá)到槽部14e、14e相交的角部14p附近，但沒有形成樹脂彼此相連的熔接縫。另一方面，如圖8B所示的比較例那樣地，在平坦面16的周圍存在現(xiàn)有模具的環(huán)帶狀的凹陷314的情況下，樹脂材料322a沿著凹陷314的內(nèi)緣延伸而形成樹脂彼此相連的熔接縫WD。
[0057]這里，關(guān)于設(shè)置在母模10上的槽部14e的槽寬w(參照?qǐng)D7、圖2B)與被夾在基板21的平坦面16之間并蔓延的第一樹脂材料22a的厚度t(參照?qǐng)D7、圖4B)之間的關(guān)系進(jìn)行討論。一般來說，若厚度t薄，則成形中的蔓延小，從而所需的槽寬w也變小。在具體的制作例中，討論了槽部He的槽寬w和第一樹脂材料22a的厚度t之間的關(guān)系，其結(jié)果，如圖9的圖表中的符號(hào)“ ? ”所示，對(duì)于多種第一樹脂材料22a的厚度t來說，需要確保在與槽部14e的槽寬w對(duì)應(yīng)的值以上。使這樣的符號(hào)“?”的點(diǎn)以曲線近似時(shí)，是對(duì)數(shù)關(guān)系，厚度t〔 μL?〕為ΙμL?且槽寬W〔 μL?)比O大時(shí)，得到以下的關(guān)系式。
[0058]w > 50.389 X In (t) +2.6102...(I)
[0059]因此，優(yōu)選以近似地成為
[0060]w > 50 Xln ⑴+2…(2)
[0061]的方式,根據(jù)第一樹脂材料22a的厚度t，設(shè)定槽部14e的槽寬W。
[0062]然后，如圖4C所示，通過未圖示的光源照射UV光以及其他的規(guī)定波長的固化光，使夾在母模10和基板21之間的第一樹脂材料22a固化。其結(jié)果，形成由母模10的成形面IOa被轉(zhuǎn)印且固化的樹脂構(gòu)成的第一樹脂層22。
[0063]然后，在貼合了基板21和母模10的狀態(tài)下進(jìn)行加熱處理。具體來說，作為精加工的固化處理，將母模10與基板21 —起以40°C~70°C程度加熱規(guī)定時(shí)間。隨之，第一樹脂層22被加熱，第一樹脂層22完全固化。
[0064]然后，如圖5A所示，從母模10將第一樹脂層22和基板21 —體地脫模。由此，能夠得到在基板21的一側(cè)形成了由多個(gè)樹脂層部分22b構(gòu)成的樹脂層22的子母模20。在該子母模20中，樹脂層22的表面成為用于下一次成形的成形面20a(轉(zhuǎn)印面)。
[0065]以上，還能夠通過母模10的一次轉(zhuǎn)印形成子母模20，但通過母模10的多次轉(zhuǎn)印，在基板21的部分區(qū)域上階段性地形成多個(gè)樹脂層部分22b，還能夠逐漸形成樹脂層22。
[0066]在以后的一系列的工序中，使 用圖5A等所示的子母模20，形成透鏡陣列40(參照?qǐng)D 5C)。
[0067]具體來說，如圖5B所示，在子母模20的第一樹脂層22上，作為光固化性的樹脂配置有元件用樹脂材料42a。此時(shí)，按每個(gè)構(gòu)成第一樹脂層22的樹脂層部分22b獨(dú)立地配置元件用樹脂材料42a，并且以子母模20位于透光性薄的平板狀的基板41的一個(gè)面41a的下方的方式校準(zhǔn)并配置基板41等，從基板41的下方按壓子母模20。此時(shí)，元件用樹脂材料42a被向橫向按壓蔓延，但通過設(shè)置在第一樹脂層22的樹脂層部分22b的凸部22p，形成頸部42η及擴(kuò)張部420，剩余的樹脂難以向樹脂層部分22b的外側(cè)溢出。
[0068]然后，通過未圖示的光源照射UV光以及其他的規(guī)定波長的固化光，使夾在子母模20和基板41之間的元件用樹脂材料42a固化。其結(jié)果，形成由設(shè)置在子母模20的樹脂層部分22b即透鏡部上的成形面20a被轉(zhuǎn)印且固化的樹脂構(gòu)成的第一透鏡樹脂層42。然后，在貼合基板41和子母模20的狀態(tài)下進(jìn)行加熱處理。由此，第一透鏡樹脂層42被加熱并完全固化。
[0069]然后，如圖5C所示，從子母模20將第一透鏡樹脂層42和基板41 一體地脫模。由此，能夠得到在基板41的一側(cè)形成了由多個(gè)樹脂層部分即透鏡部42b構(gòu)成的第一透鏡樹脂層42的透鏡陣列40。
[0070]然后，使用具有與圖5A等所示的子母模20同樣的構(gòu)造的子母模(未圖示)，形成透鏡陣列140 (參照?qǐng)D6A)。
[0071]也就是說，如圖6A等所示，在圖5C所示的透鏡陣列40的另一個(gè)面41b上形成具有多個(gè)透鏡部43b的第二透鏡樹脂層43。雖然省略詳細(xì)說明，但第二透鏡樹脂層43也與第一透鏡樹脂層42同樣地，通過轉(zhuǎn)印由與圖3C所示的母模10同樣的母模得到的子母模而被制作的。像這樣得到的透鏡陣列140是被稱為晶圓級(jí)透鏡的半成品，以二維地排列多個(gè)透鏡元件的狀態(tài)被裝入。
[0072]如圖6B所示，通過沿切斷線CL切斷圖6A的透鏡陣列140，透鏡陣列140所含有的透鏡元件50被單片化。透鏡元件50成為俯視呈正方形的復(fù)合透鏡。透鏡元件50具有:第一透鏡樹脂層42的任何一個(gè)透鏡部42b即第一透鏡部LI ;第二透鏡樹脂層43的透鏡部43b中的與上述第一透鏡部LI相對(duì)的I個(gè)第二透鏡部L2 ;夾在這些透鏡部L1、L2之間的基板41的一部分即部分PP。在透鏡元件50中，第一透鏡部LI的成形面42t和第二透鏡部L2的成形面43t成為光學(xué)面。[0073]在以上的說明中，由子母模20形成第一透鏡樹脂層42，但還能夠由子母模20形成副子母模30 (參照?qǐng)D10C)，由副子母模30形成第一透鏡樹脂層42。
[0074]具體來說，由圖1OA的子母模20，經(jīng)由圖1OB所示的第二樹脂材料32a的配置或供給工序、基板31的按壓工序、固化光的照射工序及精加工的加熱處理，如圖1OC所示，得到在基板31上形成了由樹脂層部分32b構(gòu)成的樹脂層32的副子母模30。
[0075]然后，由圖1OC的副子母模30，經(jīng)由圖1lA所示的元件用樹脂材料42a的配置或供給工序、基板41的按壓工序、固化光的照射工序及精加工的加熱處理，得到形成了由透鏡部42b構(gòu)成的第一透鏡樹脂層42的透鏡陣列40。該情況下，透鏡陣列40由3次轉(zhuǎn)印形成。此外，雖然省略了說明，但還能夠在第一透鏡樹脂層42的相反側(cè)設(shè)置第二透鏡樹脂層。
[0076]另一方面，還能夠由母模10直接形成第一透鏡樹脂層42。該情況下，透鏡陣列40由I次轉(zhuǎn)印形成，具有與子母模20同樣的形狀。
[0077]在圖7中，說明了設(shè)置在母模10上的槽部14e的截面形狀(即與槽延伸的方向垂直的截面的形狀)為V字形的情況，但槽部14e的截面形狀不限于V字形，如圖12A?12E所示，也可以是梯形、矩形、多邊形、半圓形及橢圓形中的任意一種。
[0078]尤其，圖12A的梯形加工簡(jiǎn)單，槽寬的調(diào)整也容易。在V字形的槽中，槽加工后存在較大的槽邊緣，從而追加平坦面16時(shí)，槽變淺，槽寬變窄，從而得到所期望的槽寬變得不容易。另一方面，梯形的情況下，能夠減小槽邊緣，無論追加加工的有無，槽寬的調(diào)整都容易，是較簡(jiǎn)單的形狀，加工也容易。
[0079]根據(jù)以上說明的第一實(shí)施方式的制造方法，成形用模具即母模10具有包圍多個(gè)型腔部12的多個(gè)直線狀的槽部14e，從而樹脂難以蔓延到相鄰的直線狀的槽部14e、14e的相交的角部14p，能夠防止向相鄰的槽部14e、14e溢出的樹脂相互接近地蔓延并接觸而成為熔接縫并卷入氣泡。另外，直線狀的槽部He并不孤立，成為被連結(jié)而成的網(wǎng)格狀槽114，網(wǎng)格狀槽114能夠通過統(tǒng)一的加工形成，即使透鏡元件50是小型的，也能夠短時(shí)間地加工成形用模具。
[0080]〔第二實(shí)施方式〕
[0081]以下，關(guān)于第二實(shí)施方式的透鏡陣列的制造方法等進(jìn)行說明。此外，本實(shí)施方式是部分地變更第一實(shí)施方式的透鏡陣列的制造方法等而得到的，沒有特別說明的部分或事項(xiàng)與第一實(shí)施方式的情況相同。
[0082]如圖13所示，用于間接地制造透鏡陣列的成形用模具即母模210在一個(gè)主面即端面?zhèn)染哂谐尚蚊?10a。成形面210a具有被劃分成三角形的鱗片狀的多個(gè)微小的模具區(qū)域211。設(shè)置在成形面210a上的各模具區(qū)域211是上下的朝向交替反轉(zhuǎn)的，但在正三角形的同一輪廓內(nèi)具有同一立體形狀。在各模具區(qū)域211的中心設(shè)置有圓形的型腔部12，各模具區(qū)域211的周圍被由3個(gè)槽部14e構(gòu)成的三角框狀的槽214包圍。包圍二維地排列的模具區(qū)域211的多個(gè)槽214作為整體形成了網(wǎng)格狀槽314。也就是說，各模具區(qū)域211通過網(wǎng)格狀槽314被劃分并從周圍分離，任意的相鄰的一對(duì)模具區(qū)域211將在它們之間延伸的直線狀的槽部He作為共用的邊界。
[0083]在成形面210a整體范圍內(nèi)擴(kuò)展的網(wǎng)格狀槽314具有:第一槽部分14c，由與第一方向平行且等間隔地延伸的一組槽要素14a構(gòu)成；第二槽部分14d，由與相對(duì)于第一方向傾斜60°的第二方向平行且等間隔地延伸的一組槽要素14b構(gòu)成；第三槽部分14j，由與相對(duì)于第一及第二方向傾斜60°的第三方向平行且等間隔地延伸的一組槽要素14i構(gòu)成。構(gòu)成這些槽部分14c、14d、14j的各槽要素14a、14b、14i具有例如梯形、V字形、矩形、多邊形、半圓形及橢圓形的任意的截面形狀(參照?qǐng)D7、圖12A?12E)。這里，各槽要素14a、14b、14i在成形面210a上以直線狀延伸，僅使切削刀具直線地移動(dòng)，就能夠進(jìn)行高精度的加工。
[0084]此外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更。
[0085]在上述實(shí)施方式中，基板21、31、41由玻璃形成，但基板21、31、41還能夠由帶有透光性的樹脂材料形成。
[0086]在上述實(shí)施方式中，圖示的轉(zhuǎn)印面部分12a、12b等的形狀只是簡(jiǎn)單的例示，能夠根據(jù)透鏡元件50的用途，采用各種形狀。
[0087]在上述實(shí)施方式中，對(duì)于基板21、31、41等進(jìn)行了固化用的光照射處理和加熱處理，但例如僅通過光照射處理就能夠使樹脂材料充分地固化的情況下，能夠省略加熱處理。
【權(quán)利要求】
1.一種透鏡陣列的制造方法，其特征在于，所述透鏡陣列具有:基板；樹脂層，形成在所述基板的至少一側(cè)的基板面上并具有多個(gè)透鏡部， 所述多個(gè)透鏡部是利用作為母模的成形用模具通過I次以上的轉(zhuǎn)印而形成的，所述作為母模的成形用模具具有與該多個(gè)透鏡部的表面形狀對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)印面， 所述成形用模具具有:與所述多個(gè)透鏡部對(duì)應(yīng)的多個(gè)型腔部；多個(gè)直線狀的槽部，分別包圍構(gòu)成所述多個(gè)型腔部的各個(gè)型腔部。
2.如權(quán)利要求1所述的透鏡陣列的制造方法，其特征在于，所述成形用模具通過所述多個(gè)直線狀的槽部被分隔成多個(gè)模具區(qū)域。
3.如權(quán)利要求2所述的透鏡陣列的制造方法，其特征在于，所述成形用模具通過所述多個(gè)直線狀的槽部的組合，被分隔成多個(gè)多邊形的模具區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的透鏡陣列的制造方法，其特征在于，所述成形用模具通過將所述多個(gè)直線狀的槽部配置成網(wǎng)格狀，被分隔成多個(gè)矩形的模具區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的透鏡陣列的制造方法，其特征在于，所述多個(gè)直線狀的槽部在表面?zhèn)染哂羞吘墶?br> 6.如權(quán)利要求5所述的透鏡陣列的制造方法，其特征在于，所述多個(gè)直線狀的槽部具有為梯形、V字形、矩形、多邊形、半圓形及橢圓形的任意截面形狀。
7.如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的透鏡陣列的制造方法，其特征在于，所述多個(gè)直線狀的槽部具有比所述多個(gè)型腔部的深度淺的槽深度。
8.如權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的透鏡陣列的制造方法，其特征在于，所述多個(gè)直線狀的槽部具有200 μ m以上的槽寬。
9.一種成形用模具，其特征在于，用于直接或間接地形成透鏡陣列，所述透鏡陣列具有:基板；樹脂層，形成在所述基板的一側(cè)基板面上并具有多個(gè)透鏡部， 所述成形用模具具有: 與所述多個(gè)透鏡部對(duì)應(yīng)的多個(gè)型腔部； 多個(gè)直線狀的槽部，包圍構(gòu)成所述多個(gè)型腔部的各個(gè)型腔部。
【文檔編號(hào)】G02B3/00GK104023932SQ201280062146
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月16日
【發(fā)明者】今井利幸, 渡邊大輔, 佐藤彰 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)株式會(huì)社