JPH03279901A - 光学素子アレーの製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、光学素子アレーの製造方法に関する。

（従来の技術） マイクロフレネルレンズを例にとってその製造方法を説
明する。

まず、金型作製方法について第１図の■〜■を参照して
説明する。この金型作製方法は、電子ビーム描画工程■
■と、電鋳工程■■とからなる。

まず、電子ビーム描画工程で、■ｌこおいては、ガラス
基板２上に所定の膜厚でレジスト４を塗布する。ついで
、レジスト４の上からマイクロフレネルレンズのプロフ
ァイルに対応して電子ビームを照射制御してのち現像す
ることで、■のような原盤６を得る。この原盤６の表面
は、マイクロフレネルレンズのプロファイル８を有して
いる。

１１鋳工程で、■においては、原盤６のプロファイル８
上に１ｉ鋳を行って所要の膜厚を有する金型部分１０を
形成する。ついで、■においては、原盤６から金型１０
部分を離型（剥１１１１）　して第１金型１２を得る。

得られた第１金型１２の表面はマイクロフレネルレンズ
のプロファイルの反転形状に対応した凹部１４を存して
いる。

なお、上記電子ビーム描画と電鋳とは周知の手法である
から、それ以上の詳しい説明は省略している。

そして、このようにして作製された第１金型１２を用い
て２Ｐ法（Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　
ＰｒｏｃｅｓＳの略称）に基づいて、第２図の■〜■に
示すようにマイクロフレネルレンズを製造する。

まず、■において、第１金型１２の凹部１４に紫外線硬
化樹脂などの感光性樹脂１６を載置する。

モして■において、感光性樹脂１６が載置された第１金
型１２の凹部１４を含む表面上にガラス、プラスチック
などからなる透明基材１８を相対向させたのち、■にお
いて、その透明基材１８を第１金型１２の表面に押し付
けることで感光性樹脂１６を該表面に広げて密着させる
。こののち、紫外線を透明基材１８を介して感光性樹脂
１６に照射して該感光性樹脂１６を硬化させるとともに
、透明基材１８に接着させる。ついで、透明基材１８と
ともに、感光性樹脂１６を第１金型１２表面から離型す
ることで、■のように透明基材１８と感光性樹脂１６と
が一体となったマイクロフレネルレンズのレプリカ２０
を得る。

（発明が解決しようとする課題） 上記のようにして、１個のマイクロフレネルレンズが得
られるが、マイクロフレネルレンズプロファイルが多数
並設されるマイクロフレネルレンズレンズアレーを上記
の製造方法で得る場合、下記の問題点が生じる。

すなわち、原盤作成の際の電子ビーム描画は電子ビーム
を偏向させて行うが、その偏向角度には光学的に限界が
ある。これに対し、第５図に示すように、大形のマイク
ロフレネルレンズアレー用の原盤Ｇを得るには電子ビー
ムＢの偏向角θを大きくしなければならず、したがって
、大片ユのマイクロフレネルレンズアレーを得るのには
限界があった。

また、電子ビームの照射はｐａｉｎｔ　ｔｏ　１）ｏｉ
ｎｔによって行い時間がかかるので、電子ビーム描画に
より面積が大きいマイクロフレネルレンズアレー原盤を
得るのには多大な時間を要することとなった。

さらに、描画特性にバラツキ（描画誤差）が有る場合に
は、製品におけるそれぞれのフレネルレンズプロファイ
ル部分の光学特性にバラツキが生じることとなった。

したがって、本発明は上記の点に鑑みて行うもので、電
子ビーム描画によって光学素子アし・−の原盤を直接に
作製することがないようにして、大形で光学特性に優れ
る光学素子アレーの製造を時間をかけることなくできる
ようにすることを目的としている。

（課題を解決するための手段） このような目的を達成するために、請求項（１）の発明
の光学素子アレーの製造方法においては、第１、第２、
第３、第４、および第５の工程を有し、面記第１の工程
は、電子ビーム描画により光学素子用の第１原盤を作製
することであり、前記第２の工程は、前記第１原盤に電
鋳を行って複数個の第１金型を作製することであり、前
記第３の工程は、前記複数個の第１金型を使用して第２
原盤を作製することであり、前記第４の工程は、前記第
２原盤に電鋳を行って光学素子アレー成形用の第２金型
を作製することであり、前記第５の工程は、前記第２金
型により光学素子アレーレプリカを作製することであり
、前記第１、第２、第３、第４および第５の工程をこの
順序で行う構成とした。

請求項（２）の発明の光学素子アレーの製造方法におい
ては、第１１第２、第３、第４、第５および第６の工程
を有し、前記第１の工程は、電子ビーム描画により光学
素子用の第１原盤を作製することであり、前記第２の工
程は、前記第１原盤に電鋳を行って第１金型を作製する
ことであり、前記第３の工程は、面記第１金型を使用し
て複数個の光学素子レプリカを作製することであり、前
記第４の工程は、前記複数個の光学素子レプリカを用い
て第２原盤を作製することであり、前記第５の工程は、
前記第２原盤に電鋳を行って光学素子アレー成形用の第
２金型を作製することであり、前記第６の工程は、前記
第２金型により光学素子アレーレプリカを作製すること
であり、前記第１、第２、第３、第４、第５および第６
の工程をこの順序で行う構成とした。

（作用） 上記の請求項（１）の発明によれば、第１原盤のみが電
子ビーム描画で作製され、光学素子アレー用の第２原盤
は、第１原盤によって作製される複数個の第１金型を使
用して作製される。

請求項（２）の発明によれば、第１原盤のみが電子ビー
ム描画で作製され、光学素子アレー用の第２原盤は、第
１原盤によって作製される第１金型を使用して作製され
る複数個の光学素子レプリカを用いて作製される。

（実施例） 以下、実施例について図面を参照して詳細に説明する。

第１の工程において、電子ビーム描画により光学素子用
の第１原盤を作製し、次に第２の工程において第１の工
程において得られる第１原盤に電鋳を行って複数個の第
１金型を作製する。上記の第１の工程は第１図の■■で
示すように行われ、第２の工程は第１図の■■で示すよ
うに行われるもので、その説明については省略する。第
１図における原盤６が本発明の第１原盤となる。

第３の工程以下は、第３図に従って説明する。

第３の工程では、まず、第１図の■て得られる第１金型
１２を複数個用いて、■に示すように透明基材よりなる
レンズアレー基板２１上に複数のマイクロフレネルレン
ズプロファイル２２を形成し、これにより［相］に示す
ように、第２原盤２６を作製する。この第２原盤２６を
得る工程は、従来例に示す２Ｐ法により行う。

そして、第４の工程で、上記の第３の工程で得られた第
２原盤２６を用いて、電鋳法により、０＠に示すように
、マイクロフレネルレンズアレー成形用の第２金型２８
を得る。

そして、第５の工程において、上記の第４の工程で得ら
れる第２金型２８を用いて、■■に示すように、透明基
材３４上に複数の感光性樹脂よりなるマイクロフレネル
レンズプロファイル３０が配置されたマイクロフレネル
レンズアレーレプリカ３２を作製する。

上記のように、電子ビーム描画によっては、１つのマイ
クロフレネルレンズプロファイルに対応する第１原盤６
のみを作製するだけであるので、その第１原盤６を得る
のに長い時間を必要とせず、これにより全体の製造時間
もそれほど長くなることはない。上記の第３図において
、レンズアレー基板２１として大形のものを使用すると
ともに、多数枚の第１金型１２を使用することにより、
大形のマイクロフレネルレンズアレーが得られる。

また、マイクロフレネルレンズアレーレプリカにおける
全てのマイクロフレネルレンズブロファイルが同一の第
１原盤６に基づくものであるので、光学特性も安定した
ものとなる。

次に、第２の実施例の説明を行う。

第１の工程において、電子ビーム描画により大学素子用
の第１原盤を作製し、次に第２の工程において第１の工
程において得られる第１原盤に１鋳を行って複数個の第
１金型を作製するもので、これら工程は第１の実施例と
同様に行われる。

第３の工程は、上記の第１金型１２を使用して複数個の
マイクロフレネルレンズレプリカ２ｏを作製することで
あり、この工程は第２図の■■■■の工程と同様に行わ
れる。

そして、第４の工程では、第３の工程で得られた複数個
のマイクロフレネルレンズレプリカ２゜を組み合わせる
ことにより第２原盤３６を作製する。

その後の第５の工程は第１実施例の第４の工程と、第６
の工程は第１実施例の第５の工程と同様に行う。

上記のように、この実施例においても電子ビーム描画に
よっては、１つのマイクロフレネルレ。

ズプロファイルに対応する第１原盤６のみを作製するだ
けであるので、全体の製造時間が短縮される。この実施
例では、上記の第４図の■において、多数枚のマイクロ
フレネルレンズレプリカ２０を使用することにより、大
形のマイクロフレネルレンズアレーが容易に得られる。

また、この実施例においてもマイクロフレネルレンズア
レーレプリカにおける全てのマイクロフレネルレンズプ
ロファイルが同一の第１原盤６に基づくものであるので
、光学特性も安定したものとなる。

（発明の効果） 以上説明したことから明らかなように、上記の請求項（
１）の発明によれば、第１原盤のみか電子ビーム描画で
作製され、光学素子アレー虫の第２原盤は、第１原盤に
よって作製される複数個の第１金型を使用して作製され
、請求項（２）の発明によれば、第１原盤のみが電子ビ
ーム描画で作製され、光学素子アレー用の第２原盤は、
第１原盤によって作製される第１金型を使用して作製さ
れる複数個の光学素子レプリカを用いて作製され、これ
により、電子ビーム描画によって光学素子アレーの原盤
が直接に作製されることなく光学素子アレーの製造がで
きるようになり、その結果、大形で光学特性に優れる光
学素子アレーの製造を時間をかけることなくできるよう
になった。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例に係り、第１図は
第１実施例及び第２実施例の第１と第２の工程を説明す
る図、第２図は第２実施例の第３の工程を説明する図、
第３図は第１実施例の第３と第４と第５の工程、第２実
施例の第５と第６の工程を説明する図、第４図は第２実
施例の第４の工程を説明する図である。 第５図は電子ビーム描画を説明する図である。 ６・・・第１原盤、 １２・・・第１金型、 ２０・・・マイクロフレネルレンズレプリカ（光学素子
レプリカ）、 ２６・・・第２原盤、 ２８−第２金型、 ３２　・マイクロフレネルレンズアレーレブリプバ光学
素子アレーレプリカ）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１、第２、第３、第４、および第５の工程を有
   し、 前記第１の工程は、電子ビーム描画により光学素子用の
   第１原盤（６）を作製することであり、前記第２の工程
   は、前記第１原盤（６）に電鋳を行って複数個の第１金
   型（１２）を作製することであり、 前記第３の工程は、前記複数個の第１金型（１２）を使
   用して第２原盤（２６）を作製することであり、 前記第４の工程は、前記第２原盤（２６）に電鋳を行っ
   て光学素子アレー成形用の第２金型（２８）を作製する
   ことであり、 前記第５の工程は、前記第２金型（２８）により光学素
   子アレーレプリカ（３２）を作製することであり、 前記第１、第２、第３、第４、および第５の工程をこの
   順序で行う ことを特徴とする光学素子アレーの製造方法。
2. （２）第１、第２、第３、第４、第５、および第６の工
   程を有し、 前記第１の工程は、電子ビーム描画により光学素子用の
   第１原盤（６）を作製することであり、前記第２の工程
   は、前記第１原盤（６）に電鋳を行って第１金型（１２
   ）を作製することであり、前記第３の工程は、前記第１
   金型（１２）を使用して複数個の光学素子レプリカ（２
   ０）を作製することであり、 前記第４の工程は、前記複数個の光学素子レプリカ（２
   ０）を用いて第２原盤（２６）を作製することであり、 前記第５の工程は、前記第２原盤（２６）に電鋳を行っ
   て光学素子アレー成形用の第２金型（２８）を作製する
   ことであり、 前記第６の工程は、前記第２金型（２８）により光学素
   子アレーレプリカ（３２）を作製することであり、 前記第１、第２、第３、第４、第５、および第６の工程
   をこの順序で行う ことを特徴とする光学素子アレーの製造方法。