マイクロレンズアレイ成形型の作製方法およびマイクロレンズアレイ成形型
【課題】マイクロレンズアレイ成形型の作製コストを削減することができると共に、マイクロレンズアレイ成形型によって成形されるマイクロレンズアレイの精度を向上させる。
【解決手段】複数のレンズ部１６を有するマイクロレンズアレイ１５を成形するマイクロレンズアレイ成形型１４の作製方法であって、マイクロレンズアレイ成形型１４を構成する型基板１１の平坦面１１ａに溝部１２を形成する溝形成工程と、溝部１２により区画形成される区画平面１１ｂにレンズ部１６を成形するための凹状のレンズ型部１３を形成するレンズ型部形成工程と、を有する。
【解決手段】複数のレンズ部１６を有するマイクロレンズアレイ１５を成形するマイクロレンズアレイ成形型１４の作製方法であって、マイクロレンズアレイ成形型１４を構成する型基板１１の平坦面１１ａに溝部１２を形成する溝形成工程と、溝部１２により区画形成される区画平面１１ｂにレンズ部１６を成形するための凹状のレンズ型部１３を形成するレンズ型部形成工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズアレイ成形型の作製方法およびマイクロレンズアレイ成形型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばイメージスキャナー等には、原稿からの反射光を集光し、光電変換素子に結像するためにマイクロレンズアレイが用いられている。特許文献１には、マイクロレンズアレイ成形用金型の作製方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７７５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１のマイクロレンズアレイ成形用金型の作製方法は、金型基板に凹部を形成する凹部形成工程と、凹部形成工程で形成された凹部周囲の隆起部を研磨により除去する研磨工程と、凹部形成工程で設けられた凹部に対してポンチを押し込むようにするレンズ型形成工程とを有するものである。特許文献１の作製方法のようにレンズ型形成工程の前に、凹部形成工程および研磨工程を行うことにより、レンズ型形成工程の際にポンチにより押しのけられて形成される金属隆起部をレンズに影響を与えない程度まで低減される。しかしながら、特許文献１の作製方法では、多数の工程を必要とするために、マイクロレンズアレイ成形用金型の作製に時間を要すると共に、マイクロレンズアレイ成形用金型のコストが上昇してしまうという問題がある。
【０００５】
更に、本発明者らは、上述したようなポンチを所望のピッチで断続的に押し込むことによって各レンズ型を形成する作製方法では、特許文献１に開示されている問題点以外にも、レンズ型に影響を与える新たな問題点があることを見出した。すなわち、マイクロレンズアレイ成形用金型を作製する場合、ポンチを押し込んだときの押圧力が金型基板の内部を伝わり、既に形成されている隣接するレンズ型の形状を変形させていた。特に、マイクロレンズアレイ成形用金型は複数のレンズ型が密集して形成されることも、この変形の大きな要因になっている。
【０００６】
変形が生じたレンズ型を用いてマイクロレンズアレイを成形するとレンズ自体が歪んでしまい、レンズの性能を低下させてしまうという問題点がある。なお、上述した特許文献１の作製方法であっても、凹部形成工程および研磨工程を行ったとしても、レンズ型形成工程の際に、ポンチを押し込んだときの押圧力が金型基板の内部を伝わり、既に形成されている隣接するレンズ型を歪ませてしまい、問題点を解決することができない。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、マイクロレンズアレイ成形型の作製コストを削減することができると共に、マイクロレンズアレイ成形型によって成形されるマイクロレンズアレイの精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のマイクロレンズアレイ成形型の作製方法は、複数のレンズ部を有するマイクロレンズアレイを成形するマイクロレンズアレイ成形型の作製方法であって、前記マイクロレンズアレイ成形型を構成する型基板の平坦面に溝部を形成する溝形成工程と、前記溝部により区画形成される区画平面に前記レンズ部を成形するための凹状のレンズ型部を形成するレンズ型部形成工程と、を有することを特徴とする。
本発明のマイクロレンズアレイ成形型は、複数のレンズ部を有するマイクロレンズアレイを成形するマイクロレンズアレイ成形型であって、前記マイクロレンズアレイ成形型を構成する型基板の平坦面に形成された溝部と、前記溝部により区画形成される区画平面と、前記レンズ部を成形するためのレンズ型部と、を有し、前記レンズ型部は、前記区画平面に形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マイクロレンズアレイ成形型の作製コストを削減することができると共に、マイクロレンズアレイ成形型によって成形されるマイクロレンズアレイの精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型１４を作製する工程を説明するための図である。
【図２】図２は、第１の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型１４を作製する工程を説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型１４によって成形されたマイクロレンズアレイ１５を示す斜視図である。
【図４】図４は、第１の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型１４によって成形されたマイクロレンズアレイ１８を示す斜視図である。
【図５】図５は、マイクロレンズアレイ１８を上下に重ねて構成されたマイクロレンズアレイユニット１９を示す図である。
【図６】図６は、第２の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型２４を作製する工程を説明するための図である。
【図７】図７は、第２の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型２４を作製する工程を説明するための図である。
【図８】図８は、第２の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型２４によって成形されたマイクロレンズアレイ２５を示す斜視図である。
【図９】図９は、第３の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型３４を示す平面図である。
【図１０】図１０は、他の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型４４を示す平面図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態の変形例を示すマイクロレンズアレイ成形型５４の断面図である。
【図１２】図１２は、マイクロレンズアレイ成形型５４によって成形されたマイクロレンズアレイ５５を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、マイクロレンズアレイ成形型５４によって成形されたマイクロレンズアレイ５８を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態の変形例を示すマイクロレンズアレイ成形型６４の断面図である。
【図１５】図１５は、マイクロレンズアレイ成形型６４によって成形されたマイクロレンズアレイ６５を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、他の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型を作製する工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明に係るマイクロレンズアレイ成形型の作製方法の好適な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、一次元マイクロレンズアレイを射出成形するマイクロレンズアレイ成形型１４の作製方法について説明する。通常、マイクロレンズアレイ成形型は、一対の成形型（例えば固定型と可動型）によって構成される。ここでは、一対の成形型のうち、マイクロレンズアレイ１５のレンズ部１６を成形する側の成形型を取り上げて説明する。
まず、マイクロレンズアレイ成形型１４の型基板１１を用意する。ここでは、型基板１１は加工の容易性を考慮してアルミニウム合金を用いる。
【００１２】
次に、型基板１１の平坦面１１ａに直線状の溝部１２をそれぞれ、例えば等間隔で平行に複数形成する（溝形成工程）。この工程により、平坦面１１ａは溝部１２により、複数の区画平面１１ｂが独立して区画形成される。すなわち、溝部１２は、それぞれの区画平面１１ｂと他の区画平面１１ｂとが連続しないように形成される。
図１（ａ）は、型基板１１の平坦面１１ａに溝部１２を形成した状態を示す平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すＩ−Ｉ線を切断した断面図である。このような溝部１２は、放電加工、ワイヤカット加工、フライス加工、エッチング等どのような方法によって形成されても構わないが、型基板１１に変形・損傷・歪等が発生しないことが望ましい。溝部１２間の寸法は、次に形成するレンズ型部１３の直径よりもやや長い寸法である。
【００１３】
また、溝部１２の深さ寸法Ｄ１は、レンズ型部１３の深さ寸法ｄよりも大きく形成される（図２（ｂ）を参照）。さらに、溝部１２の内壁１２ａには、図１（ｂ）に示す勾配αが形成されている。勾配αは、後述するようにレンズ型部１３を形成するときのポンチ１の押圧力による変形の伝搬が溝部１２を潰し、溝部１２の対向する内壁１２ａ間が小さくなったときでも成形品を型基板１１から取り出せる角度に形成されることで、成形型の抜き勾配を確保できる。また、溝部１２内の体積は、レンズ型部１３を形成するときのポンチ１の押圧力による変形の伝搬が溝部１２内で収まる体積に形成される。
【００１４】
次に、複数の溝部１２を形成した型基板１１に、凹状のレンズ型部１３を形成する（レンズ型部形成工程）。図２（ａ）は、区画平面１１ｂにレンズ型部１３を形成している状態を示す平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＩＩ−ＩＩ線を切断した断面図である。なお、図２（ａ）、図２（ｂ）では、これから形成するレンズ型部１３を二点鎖線で示している。凹状のレンズ型部１３は球面または非球面の球状であって、マイクロレンズアレイ１５を成形したときの後述するレンズ部１６に相当する。このレンズ型部１３は、図２（ｂ）に示すような先端形状が球面または非球面の球状のポンチ１によって型基板１１の区画平面１１ｂを垂直に押圧することによって形成される。本実施形態では、溝部１２は直線状であり、形成されるレンズ型部１３の外周は円形状であるために、レンズ型部１３にそれぞれ隣接する側の溝部１２の内壁１２ａとレンズ型部１３の外周との間はそれぞれ異なる距離である。
【００１５】
具体的にレンズ型部１３を形成する工程を説明する。まず、型基板１１の一方の端部側であって溝部１２に隣接する区画平面１１ｂをポンチ１の直下に移動させる。次に、ポンチ１を垂直に降下させて、型基板１１の区画平面１１ｂを押圧する。このポンチ１の押圧によって型基板１１の区画平面１１ｂが塑性変形し球状の凹部、すなわちレンズ型部１３ａが区画平面１１ｂに対して１対１に形成される。次に、先程形成したレンズ型部１３ａに近接した溝部１２を隔てた区画平面１１ｂをポンチ１の直下に移動させる。このとき、図２（ｂ）に示すように、ポンチ１の直下に溝部１２間の中心が位置するように型基板１１を水平に移動させる。同様に、ポンチ１を垂直に降下させて、型基板１１の区画平面１１ｂを押下する。このポンチ１の押下によって型基板１１の区画平面１１ｂが塑性変形し、２つ目のレンズ型部１３ｂが形成される。
【００１６】
このとき、従来であれば、この２つ目のレンズ型部１３ｂを形成したときに、ポンチ１の押圧力による変形が型基板１１の内部を伝搬し、既に形成したレンズ型部１３ａを変形させてしまう。ところが、本実施形態では、既に形成したレンズ型部１３ａとこれから形成するレンズ型部１３ｂとの間に溝部１２が形成されている。そのため、ポンチ１の押圧力を溝部１２に逃がすことができる。したがって、ポンチ１の押圧力による変形の伝搬は、隣接するレンズ型部１３ａまで到達せずに溝部１２を潰すことで停止する。すなわち、ポンチ１の押圧力は溝部１２の内壁１２ａを変形させるに過ぎず、溝部１２は既に形成したレンズ型部１３ａの変形を防止することができる。
【００１７】
また、従来であればレンズ型部１３を形成したときに、ポンチ１によって型基板１１が押しのけられ、レンズ型部１３の周囲に隆起部が発生してしまう。ところが、本実施形態では、溝部１２内の体積はレンズ型部１３を形成するときのポンチ１の押圧力による変形の伝搬が溝部１２内で収まる体積に形成されているので、溝部１２の内壁１２ａが対向する内壁１２ａ側に隆起するに過ぎない。すなわち、溝部１２はレンズ型部１３の周囲の隆起部の発生をも防止することができる。
【００１８】
以降も同様に、ポンチ１は型基板１１の他方の端部側まで溝部１２を挟んだ両側にレンズ型部１３を形成する。これによって、形成した全てのレンズ型部１３には変形が伴わず、かつレンズ型部１３の周囲に隆起部を発生させることがないマイクロレンズアレイ成形型１４を作製することができる。上述した作製方法によって作製されたマイクロレンズアレイ成形型１４を用いて、マイクロレンズアレイ１５を成形する場合、溶融されたアクリル樹脂をレンズ型部１３などに充填した後、離型することでマイクロレンズアレイ１５を成形する。
【００１９】
図３は、マイクロレンズアレイ成形型１４を用いて成形されたマイクロレンズアレイ１５の一例を示す斜視図である。図３に示すマイクロレンズアレイ１５は上述したように変形がないレンズ型部１３によって成形しているので、マイクロレンズアレイ１５のレンズ部１６は歪みが発生せず精度に優れたものである。なお、隣接するレンズ部１６の間には、溝部１２によって成形された凸部１７が形成される。凸部１７の高さはレンズ部１６の高さよりも高いために、マイクロレンズアレイ１５の保管時および組立作業時等にレンズ部１６が作業台等に直接触れることを予防できるためレンズ部１６の保護が可能となる。なお、凸部１７は必要に応じて削除しても構わない。また、マイクロレンズアレイ成形型１４を作製した後、溝部１２を塞ぐ等により凸部１７が形成されないようにしても構わない。
【００２０】
なお、上述した説明では、一対の成形型のうち一方の成形型を図２に示すようなマイクロレンズアレイ成形型１４にする場合について説明したが、この場合に限られない。すなわち、他方の成形型も図２に示すようなマイクロレンズアレイ成形型１４に作製することができる。図４は、一対の成形型の両方とも図２に示すようなマイクロレンズアレイ成形型１４にして成形されたマイクロレンズアレイ１８の一例を示す斜視図である。図４に示すマイクロレンズアレイ１８の上下のレンズ部１６は歪みが発生せず精度に優れたものである。以下の実施形態でも同様に一対の成形型の両方にレンズ部を成形する成形型とすることができる。また、図５は、図４に示すマイクロレンズアレイ１８を上下に重ねて構成されたマイクロレンズアレイユニット１９を示す図である。各マイクロレンズアレイ１８の対向する凸部１７同士によって、マイクロレンズアレイユニット１９は各マイクロレンズアレイ１８間の光軸方向の間隔を容易に決めることができる。また、凸部１７にそれぞれ嵌合部を設けた場合には、各マイクロレンズアレイ１８間の光軸方向と直交する方向の位置を容易に決めることができる。すなわち、凸部１７は位置決め部材として用いることができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、二次元マイクロレンズアレイを射出成形するマイクロレンズアレイ成形型２４の作製方法について説明する。ここでは、第１の実施形態と同様に、一対の成形型のうち、マイクロレンズアレイのレンズ部を成形する側の成形型を取り上げて説明する。
【００２２】
まず、マイクロレンズアレイ成形型２４の型基板２１を用意し、型基板２１の平坦面２１ａに枝分かれした溝部２２を形成する（溝形成工程）。この工程により、平坦面２１ａは溝部２２により、複数の区画平面２１ｂが独立して区画形成される。図６（ａ）は、型基板２１の平坦面２１ａに溝部２２を形成した状態を示す平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線を切断した断面図である。図６（ａ）に示すように、溝部２２は、型基板２１の短手方向に延出した後、２つに分岐した後、更に型基板２１の短手方向に延出している。
したがって、溝部２２は、複数の直線が所定の角度を有して繋げられた形状に形成されている。また、溝部２２によって区画平面２１ｂは、平面視で五角形状に区画形成されている。
【００２３】
次に、溝部２２を形成した型基板２１に、凹状のレンズ型部２３を形成する（レンズ型部形成工程）。図７（ａ）は、区画平面２１ｂにレンズ型部２３を形成した状態を示す平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すＩＶ−ＩＶ線を切断した断面図である。本実施形態では、溝部２２は複数の直線が繋げられた形状であり、形成されるレンズ型部２３の外周は円形状であるために、レンズ型部２３にそれぞれ隣接する側の溝部２２の内壁２２ａとレンズ型部２３の外周との間はそれぞれ異なる距離である。
レンズ型部２３を形成する場合、型基板２１の一方の端部側の区画平面２１ｂの五角形状の略中央をポンチ１の直下に移動させる。次に、ポンチ１を垂直に降下させて、型基板２１の区画平面２１ｂを押圧することで、レンズ型部２３ａが形成される。次に、型基板２１を斜めに移動させて、先程形成したレンズ型部２３ａの斜めに隣接する区画平面２１ｂの五角形状の略中央をポンチ１の直下に移動させ、同様にポンチ１を垂直に降下させて、型基板２１の区画平面２１ｂを押下して、レンズ型部２３ｂが形成される。以後、型基板２１をいわゆる千鳥状に移動させていきながら、溝部２２を挟んだ両側にレンズ型部２３を形成する。
【００２４】
このとき第１の実施形態と同様、ポンチ１の押圧力による変形の伝搬は、溝部２２までしか到達せず、既に形成したレンズ型部２３の変形を防止することができる。また、溝部２２によりレンズ型部２３の周囲の隆起部の発生を防止することができる。すなわち、形成した全てのレンズ型部２３には変形が伴わず、かつレンズ型部２３の周囲に隆起部を発生させることがないマイクロレンズアレイ成形型２４を作製することができる。
【００２５】
図８は、マイクロレンズアレイ成形型２４を用いて成形されたマイクロレンズアレイ２５の一例を示す斜視図である。図８に示すマイクロレンズアレイ２５は上述したように変形がないレンズ型部２３によって成形しているので、マイクロレンズアレイ２５のレンズ部２６は歪みが発生せず精度に優れたものである。なお、隣接するレンズ部２６の間には、溝部２２によって成形された凸部２７が形成される。
【００２６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、マイクロレンズアレイ成形型に形成する溝部の他の形状について説明する。ここでは、３列の二次元マイクロレンズアレイを射出成形するマイクロレンズアレイ成形型３４について説明する。ここでも、第１および第２の実施形態と同様に、一対の成形型のうち、マイクロレンズアレイのレンズ部を成形する側の成形型を取り上げて説明する。
図９は、型基板３１の平坦面３１ａに溝部３２を形成し、溝部３２によって区画形成された区画平面３１ｂにレンズ型部３３を形成した状態を示す平面図である。図９に示す溝部３２は、複数の直線が所定の角度を有して繋げられた形状に形成されている。本実施形態では、溝部３２は複数の直線が繋げられた形状であり、形成されるレンズ型部３３の外周は円形状であるために、レンズ型部３３にそれぞれ隣接する側の溝部３２の内壁３２ａとレンズ型部３３の外周との間はそれぞれ異なる距離である。また、図９に示すように、型基板３１の長手方向に沿って３列配列されているレンズ型部３３のうち、中央の一列のレンズ型部３３ａの周囲に形成されている溝部３２は、平面視で多角形状である正六角形（ハニカム状）に形成されている。このように、いわゆるハニカム状の溝部３２を形成することで溝部３２の加工を容易にでき、加工コストを低減させることができる。
【００２７】
なお、第３の実施形態では、３列のうち中央の一列のレンズ型部３３ａの周囲にハニカム状の溝部３２を形成する場合について説明したが、この場合に限られず、３列のうち中央以外のレンズ型部３３の周囲にもハニカム状の溝部３２を形成することができる。また、３列以上であっても同様に、ハニカム状の溝部３２を形成することができる。
【００２８】
また、平面視で見た溝部３２の形状はハニカム状の溝部３２に限られない。例えば、レンズ型部４３の周囲を取り囲む環状の溝部４２であってもよい。図１０は、型基板４１の平坦面４１ａに環状の溝部４２を形成し、溝部４２によって区画形成された区画平面４１ｂにレンズ型部４３を形成した状態を示す平面図である。ここでは、溝部４２は、レンズ型部４３ごとに形成されている。図１０に示すマイクロレンズアレイ成形型４４では、溝部４２は環状であり、形成されるレンズ型部４３の外周は円形状であるために、溝部４２の内壁４２ａとレンズ型部４３の外周との間はそれぞれ一定の距離である。また、図１０に示すマイクロレンズアレイ成形型４４では、ポンチ１の押圧力は円状に広がるため、溝部４２を環状にすることで、押圧力は環状の溝部４２に均等に伝搬する。したがって、ポンチ１の押圧力の影響をより低減させることができる。
【００２９】
このように、第１〜第３の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型の作製方法では、型基板の平坦面に溝部を形成する溝形成工程と、溝部を形成することで前記平坦面が区画形成される区画平面に凹状のレンズ型部を形成するレンズ型部形成工程とを有する。すなわち、少ない工程で、マイクロレンズアレイ成形型を作製することができるので、作製する時間を短縮させると共に、作製コストを削減させることができる。また、形成した全てのレンズ型部には変形が伴わず、かつレンズ型部の周囲に隆起部を発生させることがないマイクロレンズアレイ成形型を作製することができる。
【００３０】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えば、上述した第１から第３の実施形態では、隣接するレンズ型部の間に１つまたは２つの溝部が形成されている場合について説明したが、この場合に限られず、２本以上の溝部が形成されていてもよい。
【００３１】
また、第１から第３の実施形態では、溝部の深さがレンズ型部の深さよりも大きい場合について説明したが、この場合に限られず、溝部の深さがレンズ型部の深さより小さい場合であってもよい。
例えば、図１１は、第１の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型１４の変形例を示すマイクロレンズアレイ成形型５４の断面図である。ここでは、第１の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型１４と同一の構成は、同一符号を付している。図１１に示すように、溝部５２の深さ寸法Ｄ２は、レンズ型部１３の深さ寸法ｄよりも小さく形成されている。図１２は、図１１に示すマイクロレンズアレイ成形型５４を用いて成形されたマイクロレンズアレイ５５の一例を示す斜視図であり、溝部５２によって成形された凸部５７が形成されている。図１３は、一対の成形型の両方とも図１１に示すようなマイクロレンズアレイ成形型５４にして成形されたマイクロレンズアレイ５８の斜視図である。
【００３２】
また、例えば、図１４は、第２の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型２４の変形例を示すマイクロレンズアレイ成形型６４の断面図である。ここでは、第２の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型２４と同一の構成は、同一符号を付している。図１４に示すように、溝部６２の深さ寸法は、レンズ型部２３の深さ寸法よりも小さく形成されている。図１５は、図１４に示すマイクロレンズアレイ成形型６４を用いて成形されたマイクロレンズアレイ６５の一例を示す斜視図であり、溝部６２によって成形された凸部６７が形成されている。
【００３３】
なお、マイクロレンズアレイを成形する場合に、溝部に黒色の成形材料を充填した後、レンズ型部にレンズ用の成形材料を充填することで、マイクロレンズアレイを成形してもよい。この場合、溝部によって成形された黒色の凸部は、隣接するレンズ部に迷光が入り込むのを防止する遮光部として機能させることができる。凸部を遮光部として機能させる場合には、マイクロレンズアレイ成形型の溝部の深さをレンズ型部の深さよりも小さく形成しても、大きく形成しても、何れの場合であってもよい。
【００３４】
また、第１から第３の実施形態では、ポンチ１の押圧力による変形の伝搬が溝部内を変形させて、レンズ型部の周囲の隆起部の発生を防止する場合について説明したが、隆起部の発生の防止は溝部のみに限られない。例えば、図１６に示すように、第１の実施形態の型基板１１では、溝部１２を形成する前、または溝部１２を形成した後に、レンズ型部１３を形成する位置の底面に窪み部２０を設けている。この場合、ポンチ１の押圧力による変形の伝搬が溝部１２と窪み部２０とを変形させることから、溝部１２内の体積を大きくしなくとも、レンズ型部１３の周囲の隆起部の発生を防止することができる。例えば、レンズ型部１３が密集して形成され溝部１２を大きくすることが困難な場合には、窪み部２０を形成することでレンズ型部１３の間隔を変更などすることなくレンズ型部１３の周囲の隆起部の発生を防止することができる。この窪み部２０は、第１から第３の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型（変形例を含む）に形成することができる。
【００３５】
また、上述した第１から第３の実施形態（変形例を含む）では、マイクロレンズアレイ成形型にアルミニウム合金を用いる場合について説明したが、この場合に限られず、他の材質を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のマイクロレンズアレイ成形型は、イメージスキャナー、ファクシミリ、複写機、液晶パネル等に用いられるマイクロレンズアレイを成形する場合に用いられる。
【符号の説明】
【００３７】
１：ポンチ １１：型基板 １１ａ：平坦面 １１ｂ：区画平面 １２：溝部 １３：レンズ型部 １４：マイクロレンズアレイ成形型 １５：マイクロレンズアレイ １６：レンズ部 １７：凸部 １８：マイクロレンズアレイ ２０：窪み部 ２１：型基板 ２１ａ：平坦面 ２１ｂ：区画平面 ２２：溝部 ２３：レンズ型部 ２４：マイクロレンズアレイ成形型 ２５：マイクロレンズアレイ ２６：レンズ部 ２７：凸部 ３１：型基板 ３１ａ：平坦面 ３１ｂ：区画平面 ３２：溝部 ３３：レンズ型部 ３４：マイクロレンズアレイ成形型 ４１：型基板 ４１ａ：平坦面 ４１ｂ：区画平面 ４２：溝部 ４３：レンズ型部 ４４：マイクロレンズアレイ成形型 ５２：溝部 ５４：マイクロレンズアレイ成形型 ５５：マイクロレンズアレイ ５７：凸部 ５８：マイクロレンズアレイ ６２：溝部 ６４：マイクロレンズアレイ成形型 ６５：マイクロレンズアレイ ６７：凸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズアレイ成形型の作製方法およびマイクロレンズアレイ成形型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばイメージスキャナー等には、原稿からの反射光を集光し、光電変換素子に結像するためにマイクロレンズアレイが用いられている。特許文献１には、マイクロレンズアレイ成形用金型の作製方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７７５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１のマイクロレンズアレイ成形用金型の作製方法は、金型基板に凹部を形成する凹部形成工程と、凹部形成工程で形成された凹部周囲の隆起部を研磨により除去する研磨工程と、凹部形成工程で設けられた凹部に対してポンチを押し込むようにするレンズ型形成工程とを有するものである。特許文献１の作製方法のようにレンズ型形成工程の前に、凹部形成工程および研磨工程を行うことにより、レンズ型形成工程の際にポンチにより押しのけられて形成される金属隆起部をレンズに影響を与えない程度まで低減される。しかしながら、特許文献１の作製方法では、多数の工程を必要とするために、マイクロレンズアレイ成形用金型の作製に時間を要すると共に、マイクロレンズアレイ成形用金型のコストが上昇してしまうという問題がある。
【０００５】
更に、本発明者らは、上述したようなポンチを所望のピッチで断続的に押し込むことによって各レンズ型を形成する作製方法では、特許文献１に開示されている問題点以外にも、レンズ型に影響を与える新たな問題点があることを見出した。すなわち、マイクロレンズアレイ成形用金型を作製する場合、ポンチを押し込んだときの押圧力が金型基板の内部を伝わり、既に形成されている隣接するレンズ型の形状を変形させていた。特に、マイクロレンズアレイ成形用金型は複数のレンズ型が密集して形成されることも、この変形の大きな要因になっている。
【０００６】
変形が生じたレンズ型を用いてマイクロレンズアレイを成形するとレンズ自体が歪んでしまい、レンズの性能を低下させてしまうという問題点がある。なお、上述した特許文献１の作製方法であっても、凹部形成工程および研磨工程を行ったとしても、レンズ型形成工程の際に、ポンチを押し込んだときの押圧力が金型基板の内部を伝わり、既に形成されている隣接するレンズ型を歪ませてしまい、問題点を解決することができない。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、マイクロレンズアレイ成形型の作製コストを削減することができると共に、マイクロレンズアレイ成形型によって成形されるマイクロレンズアレイの精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のマイクロレンズアレイ成形型の作製方法は、複数のレンズ部を有するマイクロレンズアレイを成形するマイクロレンズアレイ成形型の作製方法であって、前記マイクロレンズアレイ成形型を構成する型基板の平坦面に溝部を形成する溝形成工程と、前記溝部により区画形成される区画平面に前記レンズ部を成形するための凹状のレンズ型部を形成するレンズ型部形成工程と、を有することを特徴とする。
本発明のマイクロレンズアレイ成形型は、複数のレンズ部を有するマイクロレンズアレイを成形するマイクロレンズアレイ成形型であって、前記マイクロレンズアレイ成形型を構成する型基板の平坦面に形成された溝部と、前記溝部により区画形成される区画平面と、前記レンズ部を成形するためのレンズ型部と、を有し、前記レンズ型部は、前記区画平面に形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マイクロレンズアレイ成形型の作製コストを削減することができると共に、マイクロレンズアレイ成形型によって成形されるマイクロレンズアレイの精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型１４を作製する工程を説明するための図である。
【図２】図２は、第１の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型１４を作製する工程を説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型１４によって成形されたマイクロレンズアレイ１５を示す斜視図である。
【図４】図４は、第１の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型１４によって成形されたマイクロレンズアレイ１８を示す斜視図である。
【図５】図５は、マイクロレンズアレイ１８を上下に重ねて構成されたマイクロレンズアレイユニット１９を示す図である。
【図６】図６は、第２の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型２４を作製する工程を説明するための図である。
【図７】図７は、第２の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型２４を作製する工程を説明するための図である。
【図８】図８は、第２の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型２４によって成形されたマイクロレンズアレイ２５を示す斜視図である。
【図９】図９は、第３の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型３４を示す平面図である。
【図１０】図１０は、他の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型４４を示す平面図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態の変形例を示すマイクロレンズアレイ成形型５４の断面図である。
【図１２】図１２は、マイクロレンズアレイ成形型５４によって成形されたマイクロレンズアレイ５５を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、マイクロレンズアレイ成形型５４によって成形されたマイクロレンズアレイ５８を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態の変形例を示すマイクロレンズアレイ成形型６４の断面図である。
【図１５】図１５は、マイクロレンズアレイ成形型６４によって成形されたマイクロレンズアレイ６５を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、他の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型を作製する工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明に係るマイクロレンズアレイ成形型の作製方法の好適な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、一次元マイクロレンズアレイを射出成形するマイクロレンズアレイ成形型１４の作製方法について説明する。通常、マイクロレンズアレイ成形型は、一対の成形型（例えば固定型と可動型）によって構成される。ここでは、一対の成形型のうち、マイクロレンズアレイ１５のレンズ部１６を成形する側の成形型を取り上げて説明する。
まず、マイクロレンズアレイ成形型１４の型基板１１を用意する。ここでは、型基板１１は加工の容易性を考慮してアルミニウム合金を用いる。
【００１２】
次に、型基板１１の平坦面１１ａに直線状の溝部１２をそれぞれ、例えば等間隔で平行に複数形成する（溝形成工程）。この工程により、平坦面１１ａは溝部１２により、複数の区画平面１１ｂが独立して区画形成される。すなわち、溝部１２は、それぞれの区画平面１１ｂと他の区画平面１１ｂとが連続しないように形成される。
図１（ａ）は、型基板１１の平坦面１１ａに溝部１２を形成した状態を示す平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すＩ−Ｉ線を切断した断面図である。このような溝部１２は、放電加工、ワイヤカット加工、フライス加工、エッチング等どのような方法によって形成されても構わないが、型基板１１に変形・損傷・歪等が発生しないことが望ましい。溝部１２間の寸法は、次に形成するレンズ型部１３の直径よりもやや長い寸法である。
【００１３】
また、溝部１２の深さ寸法Ｄ１は、レンズ型部１３の深さ寸法ｄよりも大きく形成される（図２（ｂ）を参照）。さらに、溝部１２の内壁１２ａには、図１（ｂ）に示す勾配αが形成されている。勾配αは、後述するようにレンズ型部１３を形成するときのポンチ１の押圧力による変形の伝搬が溝部１２を潰し、溝部１２の対向する内壁１２ａ間が小さくなったときでも成形品を型基板１１から取り出せる角度に形成されることで、成形型の抜き勾配を確保できる。また、溝部１２内の体積は、レンズ型部１３を形成するときのポンチ１の押圧力による変形の伝搬が溝部１２内で収まる体積に形成される。
【００１４】
次に、複数の溝部１２を形成した型基板１１に、凹状のレンズ型部１３を形成する（レンズ型部形成工程）。図２（ａ）は、区画平面１１ｂにレンズ型部１３を形成している状態を示す平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＩＩ−ＩＩ線を切断した断面図である。なお、図２（ａ）、図２（ｂ）では、これから形成するレンズ型部１３を二点鎖線で示している。凹状のレンズ型部１３は球面または非球面の球状であって、マイクロレンズアレイ１５を成形したときの後述するレンズ部１６に相当する。このレンズ型部１３は、図２（ｂ）に示すような先端形状が球面または非球面の球状のポンチ１によって型基板１１の区画平面１１ｂを垂直に押圧することによって形成される。本実施形態では、溝部１２は直線状であり、形成されるレンズ型部１３の外周は円形状であるために、レンズ型部１３にそれぞれ隣接する側の溝部１２の内壁１２ａとレンズ型部１３の外周との間はそれぞれ異なる距離である。
【００１５】
具体的にレンズ型部１３を形成する工程を説明する。まず、型基板１１の一方の端部側であって溝部１２に隣接する区画平面１１ｂをポンチ１の直下に移動させる。次に、ポンチ１を垂直に降下させて、型基板１１の区画平面１１ｂを押圧する。このポンチ１の押圧によって型基板１１の区画平面１１ｂが塑性変形し球状の凹部、すなわちレンズ型部１３ａが区画平面１１ｂに対して１対１に形成される。次に、先程形成したレンズ型部１３ａに近接した溝部１２を隔てた区画平面１１ｂをポンチ１の直下に移動させる。このとき、図２（ｂ）に示すように、ポンチ１の直下に溝部１２間の中心が位置するように型基板１１を水平に移動させる。同様に、ポンチ１を垂直に降下させて、型基板１１の区画平面１１ｂを押下する。このポンチ１の押下によって型基板１１の区画平面１１ｂが塑性変形し、２つ目のレンズ型部１３ｂが形成される。
【００１６】
このとき、従来であれば、この２つ目のレンズ型部１３ｂを形成したときに、ポンチ１の押圧力による変形が型基板１１の内部を伝搬し、既に形成したレンズ型部１３ａを変形させてしまう。ところが、本実施形態では、既に形成したレンズ型部１３ａとこれから形成するレンズ型部１３ｂとの間に溝部１２が形成されている。そのため、ポンチ１の押圧力を溝部１２に逃がすことができる。したがって、ポンチ１の押圧力による変形の伝搬は、隣接するレンズ型部１３ａまで到達せずに溝部１２を潰すことで停止する。すなわち、ポンチ１の押圧力は溝部１２の内壁１２ａを変形させるに過ぎず、溝部１２は既に形成したレンズ型部１３ａの変形を防止することができる。
【００１７】
また、従来であればレンズ型部１３を形成したときに、ポンチ１によって型基板１１が押しのけられ、レンズ型部１３の周囲に隆起部が発生してしまう。ところが、本実施形態では、溝部１２内の体積はレンズ型部１３を形成するときのポンチ１の押圧力による変形の伝搬が溝部１２内で収まる体積に形成されているので、溝部１２の内壁１２ａが対向する内壁１２ａ側に隆起するに過ぎない。すなわち、溝部１２はレンズ型部１３の周囲の隆起部の発生をも防止することができる。
【００１８】
以降も同様に、ポンチ１は型基板１１の他方の端部側まで溝部１２を挟んだ両側にレンズ型部１３を形成する。これによって、形成した全てのレンズ型部１３には変形が伴わず、かつレンズ型部１３の周囲に隆起部を発生させることがないマイクロレンズアレイ成形型１４を作製することができる。上述した作製方法によって作製されたマイクロレンズアレイ成形型１４を用いて、マイクロレンズアレイ１５を成形する場合、溶融されたアクリル樹脂をレンズ型部１３などに充填した後、離型することでマイクロレンズアレイ１５を成形する。
【００１９】
図３は、マイクロレンズアレイ成形型１４を用いて成形されたマイクロレンズアレイ１５の一例を示す斜視図である。図３に示すマイクロレンズアレイ１５は上述したように変形がないレンズ型部１３によって成形しているので、マイクロレンズアレイ１５のレンズ部１６は歪みが発生せず精度に優れたものである。なお、隣接するレンズ部１６の間には、溝部１２によって成形された凸部１７が形成される。凸部１７の高さはレンズ部１６の高さよりも高いために、マイクロレンズアレイ１５の保管時および組立作業時等にレンズ部１６が作業台等に直接触れることを予防できるためレンズ部１６の保護が可能となる。なお、凸部１７は必要に応じて削除しても構わない。また、マイクロレンズアレイ成形型１４を作製した後、溝部１２を塞ぐ等により凸部１７が形成されないようにしても構わない。
【００２０】
なお、上述した説明では、一対の成形型のうち一方の成形型を図２に示すようなマイクロレンズアレイ成形型１４にする場合について説明したが、この場合に限られない。すなわち、他方の成形型も図２に示すようなマイクロレンズアレイ成形型１４に作製することができる。図４は、一対の成形型の両方とも図２に示すようなマイクロレンズアレイ成形型１４にして成形されたマイクロレンズアレイ１８の一例を示す斜視図である。図４に示すマイクロレンズアレイ１８の上下のレンズ部１６は歪みが発生せず精度に優れたものである。以下の実施形態でも同様に一対の成形型の両方にレンズ部を成形する成形型とすることができる。また、図５は、図４に示すマイクロレンズアレイ１８を上下に重ねて構成されたマイクロレンズアレイユニット１９を示す図である。各マイクロレンズアレイ１８の対向する凸部１７同士によって、マイクロレンズアレイユニット１９は各マイクロレンズアレイ１８間の光軸方向の間隔を容易に決めることができる。また、凸部１７にそれぞれ嵌合部を設けた場合には、各マイクロレンズアレイ１８間の光軸方向と直交する方向の位置を容易に決めることができる。すなわち、凸部１７は位置決め部材として用いることができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、二次元マイクロレンズアレイを射出成形するマイクロレンズアレイ成形型２４の作製方法について説明する。ここでは、第１の実施形態と同様に、一対の成形型のうち、マイクロレンズアレイのレンズ部を成形する側の成形型を取り上げて説明する。
【００２２】
まず、マイクロレンズアレイ成形型２４の型基板２１を用意し、型基板２１の平坦面２１ａに枝分かれした溝部２２を形成する（溝形成工程）。この工程により、平坦面２１ａは溝部２２により、複数の区画平面２１ｂが独立して区画形成される。図６（ａ）は、型基板２１の平坦面２１ａに溝部２２を形成した状態を示す平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線を切断した断面図である。図６（ａ）に示すように、溝部２２は、型基板２１の短手方向に延出した後、２つに分岐した後、更に型基板２１の短手方向に延出している。
したがって、溝部２２は、複数の直線が所定の角度を有して繋げられた形状に形成されている。また、溝部２２によって区画平面２１ｂは、平面視で五角形状に区画形成されている。
【００２３】
次に、溝部２２を形成した型基板２１に、凹状のレンズ型部２３を形成する（レンズ型部形成工程）。図７（ａ）は、区画平面２１ｂにレンズ型部２３を形成した状態を示す平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すＩＶ−ＩＶ線を切断した断面図である。本実施形態では、溝部２２は複数の直線が繋げられた形状であり、形成されるレンズ型部２３の外周は円形状であるために、レンズ型部２３にそれぞれ隣接する側の溝部２２の内壁２２ａとレンズ型部２３の外周との間はそれぞれ異なる距離である。
レンズ型部２３を形成する場合、型基板２１の一方の端部側の区画平面２１ｂの五角形状の略中央をポンチ１の直下に移動させる。次に、ポンチ１を垂直に降下させて、型基板２１の区画平面２１ｂを押圧することで、レンズ型部２３ａが形成される。次に、型基板２１を斜めに移動させて、先程形成したレンズ型部２３ａの斜めに隣接する区画平面２１ｂの五角形状の略中央をポンチ１の直下に移動させ、同様にポンチ１を垂直に降下させて、型基板２１の区画平面２１ｂを押下して、レンズ型部２３ｂが形成される。以後、型基板２１をいわゆる千鳥状に移動させていきながら、溝部２２を挟んだ両側にレンズ型部２３を形成する。
【００２４】
このとき第１の実施形態と同様、ポンチ１の押圧力による変形の伝搬は、溝部２２までしか到達せず、既に形成したレンズ型部２３の変形を防止することができる。また、溝部２２によりレンズ型部２３の周囲の隆起部の発生を防止することができる。すなわち、形成した全てのレンズ型部２３には変形が伴わず、かつレンズ型部２３の周囲に隆起部を発生させることがないマイクロレンズアレイ成形型２４を作製することができる。
【００２５】
図８は、マイクロレンズアレイ成形型２４を用いて成形されたマイクロレンズアレイ２５の一例を示す斜視図である。図８に示すマイクロレンズアレイ２５は上述したように変形がないレンズ型部２３によって成形しているので、マイクロレンズアレイ２５のレンズ部２６は歪みが発生せず精度に優れたものである。なお、隣接するレンズ部２６の間には、溝部２２によって成形された凸部２７が形成される。
【００２６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、マイクロレンズアレイ成形型に形成する溝部の他の形状について説明する。ここでは、３列の二次元マイクロレンズアレイを射出成形するマイクロレンズアレイ成形型３４について説明する。ここでも、第１および第２の実施形態と同様に、一対の成形型のうち、マイクロレンズアレイのレンズ部を成形する側の成形型を取り上げて説明する。
図９は、型基板３１の平坦面３１ａに溝部３２を形成し、溝部３２によって区画形成された区画平面３１ｂにレンズ型部３３を形成した状態を示す平面図である。図９に示す溝部３２は、複数の直線が所定の角度を有して繋げられた形状に形成されている。本実施形態では、溝部３２は複数の直線が繋げられた形状であり、形成されるレンズ型部３３の外周は円形状であるために、レンズ型部３３にそれぞれ隣接する側の溝部３２の内壁３２ａとレンズ型部３３の外周との間はそれぞれ異なる距離である。また、図９に示すように、型基板３１の長手方向に沿って３列配列されているレンズ型部３３のうち、中央の一列のレンズ型部３３ａの周囲に形成されている溝部３２は、平面視で多角形状である正六角形（ハニカム状）に形成されている。このように、いわゆるハニカム状の溝部３２を形成することで溝部３２の加工を容易にでき、加工コストを低減させることができる。
【００２７】
なお、第３の実施形態では、３列のうち中央の一列のレンズ型部３３ａの周囲にハニカム状の溝部３２を形成する場合について説明したが、この場合に限られず、３列のうち中央以外のレンズ型部３３の周囲にもハニカム状の溝部３２を形成することができる。また、３列以上であっても同様に、ハニカム状の溝部３２を形成することができる。
【００２８】
また、平面視で見た溝部３２の形状はハニカム状の溝部３２に限られない。例えば、レンズ型部４３の周囲を取り囲む環状の溝部４２であってもよい。図１０は、型基板４１の平坦面４１ａに環状の溝部４２を形成し、溝部４２によって区画形成された区画平面４１ｂにレンズ型部４３を形成した状態を示す平面図である。ここでは、溝部４２は、レンズ型部４３ごとに形成されている。図１０に示すマイクロレンズアレイ成形型４４では、溝部４２は環状であり、形成されるレンズ型部４３の外周は円形状であるために、溝部４２の内壁４２ａとレンズ型部４３の外周との間はそれぞれ一定の距離である。また、図１０に示すマイクロレンズアレイ成形型４４では、ポンチ１の押圧力は円状に広がるため、溝部４２を環状にすることで、押圧力は環状の溝部４２に均等に伝搬する。したがって、ポンチ１の押圧力の影響をより低減させることができる。
【００２９】
このように、第１〜第３の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型の作製方法では、型基板の平坦面に溝部を形成する溝形成工程と、溝部を形成することで前記平坦面が区画形成される区画平面に凹状のレンズ型部を形成するレンズ型部形成工程とを有する。すなわち、少ない工程で、マイクロレンズアレイ成形型を作製することができるので、作製する時間を短縮させると共に、作製コストを削減させることができる。また、形成した全てのレンズ型部には変形が伴わず、かつレンズ型部の周囲に隆起部を発生させることがないマイクロレンズアレイ成形型を作製することができる。
【００３０】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えば、上述した第１から第３の実施形態では、隣接するレンズ型部の間に１つまたは２つの溝部が形成されている場合について説明したが、この場合に限られず、２本以上の溝部が形成されていてもよい。
【００３１】
また、第１から第３の実施形態では、溝部の深さがレンズ型部の深さよりも大きい場合について説明したが、この場合に限られず、溝部の深さがレンズ型部の深さより小さい場合であってもよい。
例えば、図１１は、第１の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型１４の変形例を示すマイクロレンズアレイ成形型５４の断面図である。ここでは、第１の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型１４と同一の構成は、同一符号を付している。図１１に示すように、溝部５２の深さ寸法Ｄ２は、レンズ型部１３の深さ寸法ｄよりも小さく形成されている。図１２は、図１１に示すマイクロレンズアレイ成形型５４を用いて成形されたマイクロレンズアレイ５５の一例を示す斜視図であり、溝部５２によって成形された凸部５７が形成されている。図１３は、一対の成形型の両方とも図１１に示すようなマイクロレンズアレイ成形型５４にして成形されたマイクロレンズアレイ５８の斜視図である。
【００３２】
また、例えば、図１４は、第２の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型２４の変形例を示すマイクロレンズアレイ成形型６４の断面図である。ここでは、第２の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型２４と同一の構成は、同一符号を付している。図１４に示すように、溝部６２の深さ寸法は、レンズ型部２３の深さ寸法よりも小さく形成されている。図１５は、図１４に示すマイクロレンズアレイ成形型６４を用いて成形されたマイクロレンズアレイ６５の一例を示す斜視図であり、溝部６２によって成形された凸部６７が形成されている。
【００３３】
なお、マイクロレンズアレイを成形する場合に、溝部に黒色の成形材料を充填した後、レンズ型部にレンズ用の成形材料を充填することで、マイクロレンズアレイを成形してもよい。この場合、溝部によって成形された黒色の凸部は、隣接するレンズ部に迷光が入り込むのを防止する遮光部として機能させることができる。凸部を遮光部として機能させる場合には、マイクロレンズアレイ成形型の溝部の深さをレンズ型部の深さよりも小さく形成しても、大きく形成しても、何れの場合であってもよい。
【００３４】
また、第１から第３の実施形態では、ポンチ１の押圧力による変形の伝搬が溝部内を変形させて、レンズ型部の周囲の隆起部の発生を防止する場合について説明したが、隆起部の発生の防止は溝部のみに限られない。例えば、図１６に示すように、第１の実施形態の型基板１１では、溝部１２を形成する前、または溝部１２を形成した後に、レンズ型部１３を形成する位置の底面に窪み部２０を設けている。この場合、ポンチ１の押圧力による変形の伝搬が溝部１２と窪み部２０とを変形させることから、溝部１２内の体積を大きくしなくとも、レンズ型部１３の周囲の隆起部の発生を防止することができる。例えば、レンズ型部１３が密集して形成され溝部１２を大きくすることが困難な場合には、窪み部２０を形成することでレンズ型部１３の間隔を変更などすることなくレンズ型部１３の周囲の隆起部の発生を防止することができる。この窪み部２０は、第１から第３の実施形態のマイクロレンズアレイ成形型（変形例を含む）に形成することができる。
【００３５】
また、上述した第１から第３の実施形態（変形例を含む）では、マイクロレンズアレイ成形型にアルミニウム合金を用いる場合について説明したが、この場合に限られず、他の材質を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のマイクロレンズアレイ成形型は、イメージスキャナー、ファクシミリ、複写機、液晶パネル等に用いられるマイクロレンズアレイを成形する場合に用いられる。
【符号の説明】
【００３７】
１：ポンチ １１：型基板 １１ａ：平坦面 １１ｂ：区画平面 １２：溝部 １３：レンズ型部 １４：マイクロレンズアレイ成形型 １５：マイクロレンズアレイ １６：レンズ部 １７：凸部 １８：マイクロレンズアレイ ２０：窪み部 ２１：型基板 ２１ａ：平坦面 ２１ｂ：区画平面 ２２：溝部 ２３：レンズ型部 ２４：マイクロレンズアレイ成形型 ２５：マイクロレンズアレイ ２６：レンズ部 ２７：凸部 ３１：型基板 ３１ａ：平坦面 ３１ｂ：区画平面 ３２：溝部 ３３：レンズ型部 ３４：マイクロレンズアレイ成形型 ４１：型基板 ４１ａ：平坦面 ４１ｂ：区画平面 ４２：溝部 ４３：レンズ型部 ４４：マイクロレンズアレイ成形型 ５２：溝部 ５４：マイクロレンズアレイ成形型 ５５：マイクロレンズアレイ ５７：凸部 ５８：マイクロレンズアレイ ６２：溝部 ６４：マイクロレンズアレイ成形型 ６５：マイクロレンズアレイ ６７：凸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ部を有するマイクロレンズアレイを成形するマイクロレンズアレイ成形型の作製方法であって、
前記マイクロレンズアレイ成形型を構成する型基板の平坦面に溝部を形成する溝形成工程と、
前記溝部により区画形成される区画平面に前記レンズ部を成形するための凹状のレンズ型部を形成するレンズ型部形成工程と、
を有することを特徴とするマイクロレンズアレイ成形型の作製方法。
【請求項２】
前記レンズ型部形成工程では、前記区画平面に前記レンズ型部を形成する
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイ成形型の作製方法。
【請求項３】
前記レンズ型部は、前記溝形成工程によって前記溝部が形成された後に、前記レンズ型部形成工程によって形成される
ことを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロレンズアレイ成形型の作製方法。
【請求項４】
複数のレンズ部を有するマイクロレンズアレイを成形するマイクロレンズアレイ成形型であって、
前記マイクロレンズアレイ成形型を構成する型基板の平坦面に形成された溝部と、
前記溝部により区画形成される区画平面と、
前記レンズ部を成形するためのレンズ型部と、
を有し、
前記レンズ型部は、前記区画平面に形成される
ことを特徴とするマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項５】
前記溝部は、前記レンズ型部からの距離が一定でない
ことを特徴とする請求項４に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項６】
前記溝部は、前記型基板を平面で見て、互いに等間隔に平行に形成される直線状である
ことを特徴とする請求項５に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項７】
前記溝部は、前記型基板を平面で見て、複数の直線を繋げた形状である
ことを特徴とする請求項５に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項８】
前記複数の直線を繋げた形状が、多角形状である
ことを特徴とする請求項７に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項９】
前記溝部は、前記レンズ型部からの距離が一定である
ことを特徴とする請求項４に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項１０】
前記溝部は、前記型基板を平面で見て、環状である
ことを特徴とする請求項９に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項１１】
前記溝部の深さは、前記レンズ型部の深さよりも大きいことを特徴とする請求項４ないし１０の何れか１項に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項１】
複数のレンズ部を有するマイクロレンズアレイを成形するマイクロレンズアレイ成形型の作製方法であって、
前記マイクロレンズアレイ成形型を構成する型基板の平坦面に溝部を形成する溝形成工程と、
前記溝部により区画形成される区画平面に前記レンズ部を成形するための凹状のレンズ型部を形成するレンズ型部形成工程と、
を有することを特徴とするマイクロレンズアレイ成形型の作製方法。
【請求項２】
前記レンズ型部形成工程では、前記区画平面に前記レンズ型部を形成する
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイ成形型の作製方法。
【請求項３】
前記レンズ型部は、前記溝形成工程によって前記溝部が形成された後に、前記レンズ型部形成工程によって形成される
ことを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロレンズアレイ成形型の作製方法。
【請求項４】
複数のレンズ部を有するマイクロレンズアレイを成形するマイクロレンズアレイ成形型であって、
前記マイクロレンズアレイ成形型を構成する型基板の平坦面に形成された溝部と、
前記溝部により区画形成される区画平面と、
前記レンズ部を成形するためのレンズ型部と、
を有し、
前記レンズ型部は、前記区画平面に形成される
ことを特徴とするマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項５】
前記溝部は、前記レンズ型部からの距離が一定でない
ことを特徴とする請求項４に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項６】
前記溝部は、前記型基板を平面で見て、互いに等間隔に平行に形成される直線状である
ことを特徴とする請求項５に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項７】
前記溝部は、前記型基板を平面で見て、複数の直線を繋げた形状である
ことを特徴とする請求項５に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項８】
前記複数の直線を繋げた形状が、多角形状である
ことを特徴とする請求項７に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項９】
前記溝部は、前記レンズ型部からの距離が一定である
ことを特徴とする請求項４に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項１０】
前記溝部は、前記型基板を平面で見て、環状である
ことを特徴とする請求項９に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【請求項１１】
前記溝部の深さは、前記レンズ型部の深さよりも大きいことを特徴とする請求項４ないし１０の何れか１項に記載のマイクロレンズアレイ成形型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−４６９９５（Ｐ２０１３−４６９９５Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４０９２４（Ｐ２０１２−１４０９２４）
【出願日】平成２４年６月２２日（２０１２．６．２２）
【出願人】（０００１０４６２９）キヤノン・コンポーネンツ株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月２２日（２０１２．６．２２）
【出願人】（０００１０４６２９）キヤノン・コンポーネンツ株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
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