JPH01134304A - グレーテイング素子の作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、基板の両面にグレーティングを持つ多機能な
グレーティングを同時に複製することができるグレーテ
ィング素子の作製方法に関する。

従来技術 近年、光ピックアップ俸の光学素子にあってはその小型
化が図られている。このような小型化を推進させるため
に例えば表面レリーフ型のグレーティングを用いるよう
にしたものがある。このようなグレーティングによれば
、同種又は異種の複数のものを２，３個組合せることに
より多機能化を図ることができる。特に異種のものを組
合せれば効果的である。例えば、半導体レーザから射出
された光を第１のグレーティングにより平行光に整形す
る。このような整形時点ではビーム断面形状は長楕円形
状であるが、光ピツクアップ等であれば完全なる円形形
状であることが望ましいことが多い。そこで、第２のグ
レーティングにより平行ビームを円形ビームに整形する
という如きものである。

この際、このような第１．２グレーテイングを別々の基
板上に形成するのでは時間もかかり、コスト高ともなる
。そこで、同一の透明基板の両面に相異なるパターンの
グレーティングを形成することにより、多機能化を図り
、より小型化に寄与し得るようにしたものがある。

このようなグレーティング素子を作製する方法としては
、所謂２Ｐ法と称される紫外線硬化樹脂法により片面ず
つ複製するのが普通である。第３図はその工程を示すも
のである。まず、第３図（ａ）に示すように透明基板１
と金型（スタンパ）２とを用意する。透明基板１として
は光透過率の大きなアクリルがよく、その一部には位置
合せ等に用いられる小さな突起１ａが形成されている。

又、金型２はその片面に所定パターンのグレーティング
形状（凹凸形状）３が電鋳により形成されたニッケルス
タンパである。次に、同図（ｂ）に示すように透明基板
１上に紫外線硬化樹脂４、例えば特殊アクリレートを充
填し、その上に金型２を被せて一体化させる。このよう
な状態で例えば水銀灯のような紫外線光源５から紫外線
６を射出させ、透明基板１側から紫外線硬化樹脂４に照
射させる。これにより、紫外線硬化樹脂４は硬化する。

そして、同図（ｄ）に示すように硬化した紫外線硬化樹
脂層７と透明基板１とをグレーティング素子８ａとして
金型２から剥離させる。これにより、金型２のグレーテ
ィング形状３がグレーティング９として紫外線硬化樹脂
層７に転写されることになる。このような複製作業を他
のグレーティング形状についても同様に行なう。このよ
うにして得られた２枚のグレーティング素子８ａ、８ｂ
を第３図（ｅ）で示すように背中合せで張り合わせるも
のである。これにより、両面にグレーティング９ａ、９
ｂを持つことになる。１０は中央孔である。

しかし、このような従来方式によると、片面ずつ別個に
作製するので時間と手間がかかることになる。

しかして、両面同時に作製する方法として、第４図に示
すように射出成形法により作製する方法が考えられる。

即ち、電鋳により作製した相異なるパターンの２つのグ
レーティングの複製スタンパ部材を固定部材１１に設け
た固定側金型１２と、移動部材１３に設けな移動側金型
１４により、２種のグレーティング１５ａ、１５ｂを特
定の位置関係に保ち、かつ、移動部材１３を固定部材１
１側に移動させながら移動部材１３側から溶解した樹脂
１６を金型１２，１４間に注入し、両面に同時にグレー
ティングを成形するというものである。

このため、移動部材１３側には射出用の樹脂１６が通る
孔１７を有するが、グレーテイング１５ｂ部分を避ける
ようにしてこの孔１７は形成されている。

このような射出成形法によれば、短時間で大量に、基板
の両面に同時に異なるパターンのグレーティングを形成
することができる。ここに、樹脂としてはポリスチレン
やアクリル、ポリカーボネイト等が用いられる。

しかるに、射出成形法による場合、あまり深い溝形状を
転写することはできず、微細なグレーティング作製には
難があるものである。

目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、深溝形
状の転写に適した紫外線硬化樹脂法により基板両面にグ
レーティングを同時に形成することができるグレーティ
ング素子の作製方法を提供することを目的とする。

構成 本発明は、上記目的を達成するため、両面に紫外線硬化
樹脂を塗布した透明基板の両面に対し電鋳により作製し
た同種又は異種パターンの２枚のグレーティング複製マ
スターを特定の位置関係を保つ状態で各々密着させ、前
記透明基板の側面から紫外線を照射して前記紫外線硬化
樹脂を硬化させた後、前記グレーティング複製マスター
を硬化した紫外線硬化樹脂から剥離させることを特徴と
するものである。

以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
説明する。まず、両面に紫外線硬化樹脂２１ａ、２１ｂ
を塗布してなる透明基板２２が用意されている。この透
明基板２２は光透過性のよいもの、例えばアクリル板が
用いられている。このような透明基板２２の両面（紫外
線硬化樹脂２１ａ、２１ｂの外面）に対しては電鋳によ
り作製された２枚のグレーティング複製マスターである
金型２３ａ、２３ｂが両者間で特定の位置関係を保つ状
態で押し当てられて密着されている。ここに、これらの
金型２３ａ、２３ｂは同種又は異種のパターンのグレー
ティング２４ａ、２４ｂを形成してなるものである。そ
して、紫外線硬化樹脂２１ａ、２１ｂに対し紫外線２５
を照射させるが、この際、透明基板２２の両面には金型
２３ａ、２３ｂが存在し、これらの金型２３ａ、２３ｂ
の外面から照射させることはできないので、本実施例で
は第１図（ａ）に示すように透明基板２２の側面から紫
外線２５を照射させる。側面から入射して紫外線２５は
透明基板２２の内部で何回も反射を繰返しながら紫外線
硬化樹脂２１ａ、２１ｂに照射されることになり、この
紫外線硬化樹脂２１を硬化させる。特に、本実施例にお
いては、紫外線硬化樹脂２１ａ、２１ｂと透明基板２２
を構成するアクリルとは屈折率が近いため、これらの間
の界面での反射は少なく、透明基板２２と紫外線硬化樹
脂２１ａ、２１ｂとが一体物であるかの如くこの紫外線
硬化樹脂２１　ａ、　　２　ｌ　ｂにも紫外線２５が侵
入し、この紫外線硬化樹脂２１ａ、２１ｂを良好に硬化
せしめることになる。これにより、紫外線硬化樹脂２１
ａ、２１ｂは金型２３ａ、２３ｂのグレーティング２４
ａ、２４ｂの形状が転写された状態で硬化することにな
る。

次に、第１図（ｂ）に示すように金型２３ａ、２３ｂを
真空吸引具２６　ａ、　２６　ｂにより両面同時に透明
基板２２から剥離させる。この際、時間を短縮させるた
め、第２図に示すような枠状の保持治具２７及び押えね
じ２８を用いて透明基板２２が動かないようにその周囲
を固定保持して行なう。

この際、片面のみにグレーティングを作製するものであ
れば、剥離工程により基板反り等を生じやすいが、両面
グレーティング作製により剥離に際しての基板反りも防
止し得る。

このように、本実施例によれば、透明基板２２の両面に
ついて同時に紫外線硬化処理・剥離処理を行なうため、
工程が簡単で短時間で済むとともに、基本的には紫外線
硬化樹脂法をベースとするため、深溝形状のグレーティ
ング２４ａ、２４ｂであっても良好に転写作製すること
ができる。よって、透明基板両面に同種又は異種のグレ
ーティングを持つ多機能な光学素子を簡単かつ正確に作
製することができる。

効果 本発明は、上述したように透明基板の両面に対して同時
に紫外線硬化処理・剥離処理を行ないグレーティングを
両面同時に作製するようにしたので、工程を簡単化し、
作製時間が短時間で済むとともに、基本的には紫外線硬
化樹脂法によるため、深溝形状のグレーティングであっ
ても良好に転写作製することができ、特に、紫外線照射
は透明基板の側面から行なうことにより紫外線硬化樹脂
の硬化処理を両面支障なく行なうことができ、透明基板
両面に同種又は異種のグレーティングを持つ多機能な光
学素子を簡単かつ正確に作製することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す工程順に示す断面図、
第２図は保持治具の平面図、第３図は従来の紫外線硬化
樹脂法を工程順に示す断面図、第４図は射出成形法を示
す断面図である。 ２１　ａ、　　２　ｌ　ｂ・・・紫外線硬化樹脂、２２
・・・透明基板、２３ａ、２３ｂ・・・金型（グレーテ
ィング複製マスター）、２４ａ、２４ｂ・・・グレーテ
ィング、２５・・・紫外線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両面に紫外線硬化樹脂を塗布した透明基板の両面に対し
   電鋳により作製した同種又は異種パターンの２枚のグレ
   ーテイング複製マスターを特定の位置関係を保つ状態で
   各々密着させ、前記透明基板の側面から紫外線を照射し
   て前記紫外線硬化樹脂を硬化させた後、前記グレーテイ
   ング複製マスターを硬化した紫外線硬化樹脂から剥離さ
   せることを特徴とするグレーテイング素子の作製方法。