CN105745056B - 光学元件的制造方法及光学元件 - Google Patents

光学元件的制造方法及光学元件 Download PDF

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Abstract

本发明提供在考虑能量固化性树脂的特性的同时可大量生产均质的光学元件的光学元件的制造方法和光学元件。该光学元件的制造方法具有：在第1模与第2模之间供给能量固化性树脂，对能量固化性树脂作为能量积分量供给了第1量E1的能量后，供给比所述第1量E1大的第2量E2的能量使其固化，将在所述固化的工序中固化了的树脂部件取出的工序，所述固化的工序至少分为供给所述第1量E1的能量的第1固化工序和供给所述第2量E2的能量的第2固化工序。

Description

光学元件的制造方法及光学元件
技术领域
本发明涉及适于大量生产光学元件的光学元件的制造方法及光学元件。
背景技术
一般在医疗检查用的芯片部件、光拾取装置、摄像装置等中使用的光学元件需要高精度，另一方面，要求进一步抑制成本。针对这样的要求，近年来，光固化性树脂、热固化性树脂等的能量固化性树脂受到关注。能量固化性树脂由于具有通过给予能量而以短时间进行固化的特性，因此期待通过使用其而能够低价地大量生产光学元件。在专利文献1中，公开了使用光固化性树脂来制造光学元件的技术。另外，在专利文献2中，关于能量固化性树脂的光学元件的制造方法，公开了特征为一边以确定了时间间隔使支承台旋转、一边在支承台的规定的旋转位置依次进行多个成型工序的光学元件的制造方法。
在专利文献3中，关于能量固化性树脂的制造方法，公开了通过使光固化树脂固化的能量最初变弱、随后变强而使面的形状稳定的制造方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-242478号公报
专利文献2：日本特开2007-147679号公报
专利文献3：日本特公平7-82121号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，如果与以往在光学元件中一般使用的热塑性树脂比较，能量固化性树脂具有收缩率比较大这样的特性。特别地，在紫外线固化性树脂的情况下，收缩率高达3％～10％左右，固化从被照射表面侧进行，因此在壁比较厚的制品中随着固化层的内部行进，产生收缩等，担心不能高精度地转印模的形状。另外，即使在确保了外观形状的情况下，在光学元件的内部残留应力、变形，搭载于实机时担心由于湿度、温度变化而使光学特性劣化。对此，如果降低紫外线等的照射强度，则能够在某种程度上抑制收缩等的不利情形，但由此存在固化所需的时间增大、成型时间变长这样的问题。在专利文献3中，通过使光固化树脂固化的能量最初变弱、随后变强而使面的形状稳定，但未能消除成型时间变长。
对此，根据专利文献1的技术，从光学元件的中心部到周边部使光量分布渐减，但如果关注任意的一处，依然引起固化层的内部行进，依然存在容易产生收缩这样的问题。另外，由于也容易产生残留应力、变形，因此担心实机搭载时的光学特性的劣化。
本发明的目的鉴于上述的课题而完成，为提供考虑能量固化性树脂的特性、且可缩短成型时间而大量生产均质的光学元件的光学元件的制造方法及光学元件。
用于解决课题的手段
为了实现上述的目的中的至少一个，反映了本发明的一方面的光学元件的制造方法为在第1模与第2模之间供给能量固化性树脂而将光学元件成型的光学元件的制造方法，具有：
将上述第1模和上述第2模进行合模的工序；
从能量供给源向上述第1模与上述第2模之间的能量固化性树脂供给能量而使其固化的工序；
将上述第1模和上述第2模开模的工序；和
从上述第1模与上述第2模之间将成型了的光学元件取出的工序，
在向上述能量固化性树脂供给能量而使其固化的工序中，具有：供给作为将供给时间与供给能量强度相乘的能量积分量的第1量E1的能量的第1工序；和在上述第1工序后，供给作为将供给时间与供给能量强度相乘的能量积分量的、比上述第1量E1大的第2量E2的能量的第2工序(但是，在上述第1工序的供给能量强度与上述第2工序的供给能量强度相同的情况下，每单位时间的上述第2量E2比每单位时间的上述第1量E1大)。
发明的效果
根据本发明，可提供考虑能量固化性树脂的特性、且可大量生产均质的光学元件的光学元件的制造方法及光学元件。
附图说明
图1为表示本实施方式中的光学元件的制造装置的立体图。
图2为将光学元件的制造装置在周向展开而所示的图。
图3为表示第2处理部B中的下模MD2的周边的立体图。
图4为用影线表示光固化性树脂PL受到的固化光积分量(照射时间×照射强度)的坐标图。
图5为表示通过脉冲状的照射而使光固化性树脂PL受到的固化光积分量(照射时间×照射强度)的坐标图。
图6为表示下模MD2的变形例的图。
具体实施方式
作为本实施方式中制造的“光学元件”，除了医疗检查用的芯片部件、摄像用的光学元件以外，还有投影仪用的镜、照明用的光学元件等。光学元件并不限于透镜，在例如为透镜的情况下，可以是凸缘一体型，也可以是凸缘分体型。另外，可以是具有多个光轴的一体型透镜。作为透镜形状，可考虑各种的形态，包含例如凸透镜、凹透镜、薄壁透镜、偏壁透镜、菲涅耳透镜、衍射透镜等。
就第1模与第2模而言,不仅具备将单一光学元件成型的转印面的情形，也可具备将多个光学元件成型的转印面。在模的转印面等的表面,为了提高光学元件的脱模性，可形成微细的凹凸等的结构、拒水性的膜等。另外，如果设置使第1模与第2模对位的位置确定部，则可高精度地进行位置确定，因此优选。该位置确定部可设置于保持第1模和第2模的保持体，也可设置于第1模和第2模自身。
作为本实施方式中可使用的“能量固化性树脂”，可列举光固化性树脂、热固化性树脂等。在光固化性树脂的情况下，通过供给规定波长的光作为能量，树脂固化，在热固化性树脂的情况下，通过供给热作为能量，树脂固化。
在使用光固化性树脂作为能量固化性树脂的情况下，优选在第1模和第2模中至少一者由透光性的原材料形成。如果模为透光性的原材料，可经由模而将光供给到光固化性树脂，因此固化的效率变好。在使用光固化性树脂的情况下，模材料例如可使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)树脂、COC(环烯烃共聚物)树脂、COP(环烯烃聚合物)树脂、PC(聚碳酸酯)树脂、PE(聚乙烯)树脂、PP(聚丙烯)树脂、氟树脂等的热塑性树脂、或者、环氧系树脂、丙烯酸系树脂、乙烯基系树脂等的光固化性树脂、或者、玻璃等。在使用玻璃作为模材料的情况下，可以通过玻璃模塑成型、液滴成型或再加热成型等来制造模材料。对于模材料，优选使用容易透过使作为光学元件的材料而使用的光固化性树脂固化的波长的原材料。
在使用热固化性树脂作为能量固化性树脂的情况下，作为能量供给源，可使用电热加热器、卤素加热器等。这种情况下，希望第1模和第2模为耐热性好的金属制或玻璃制。进而，将玻璃制的模与卤素加热器组合来使用的情况下，如果在模的转印面(光学面转印面)将红外线吸收材料成膜，则有效地产生放热，因此优选。
在将第1模和第2模开模了的状态下供给能量固化性树脂的情况下，可对任意的模供给，但使用分配器等的情况下，优选供给到位于重力方向下方的模。可以使供给了能量固化性树脂的模旋转而通过离心力使能量固化性树脂在模的转印面上展开。
另外，也可以例如如注射成型那样将第1模和第2模合模后供给能量固化性树脂。
另一方面，也可以一边将第1模和第2模合模一边向能量固化性树脂供给能量。该能量的供给优选从第1模和第2模这两者来进行。
为了将成型了的光学元件与模容易地进行脱模，作为脱模辅助结构，可设置用芯、销将成型了的光学元件推出的结构、对模赋予超声波振动的结构。为了将成型了的光学元件从模取出，可使用气动卡盘、机器人卡盘、空气吹离等的各种的方式。
在合模工序中，可进行各种以下的工序：进行成型前的前处理的成型前工序。在成型前工序中,有例如用照相机等监视模中是否存在异常，在存在异常的情况下发出警报而停止光学元件的制造的工序；对在成型中使用的模进行清洗的工序；对模进行促进光学元件的脱模的处理(硅涂布)等的工序。
另外，在将成型了的光学元件取出的工序中，可进行以下工序：进行成型后的后处理的成型后工序。在成型后工序中，可列举进行为了使成型了的光学元件完全地固化而进行加热等的后固化、退火的工序等。应予说明，这些成型后工序可对于从模中取出了的光学元件在另外的场所进行。
在使用多个模沿闭合的轨迹进行连续成型的情况下，优选将在先的第1模及第2模与后续的第1模及第2模以等间隔配置、以等速进行移动。但是，为了定时调整，可有时局部地改变模间的间隔。
进而，所谓“闭合的轨迹”，并不局限于形状，是指依次朝向与多个工序对置的处理部、直至再次朝向最初的处理部的第1模与第2模的移动轨迹成为闭合回路。但是，为了将具有异常的模排除，可在移动轨迹中设置分支，或者为了将待机的不具有异常的模***轨迹，可设置与闭合的轨迹结合的另外的回路。
在本实施方式中，“向能量固化性树脂供给能量而使其固化的工序”具有第1工序和第2工序。第1工序作为将供给时间与供给能量强度相乘的能量积分量而供给第1量E1的能量。第2工序在第1工序后作为将供给时间与供给能量强度相乘的能量积分量而供给比上述第1量E1大的第2量E2的能量。第1工序中的每单位时间的平均供给能量强度优选为第2工序中的每单位时间的平均供给能量强度的1/20以上且1/2以下。如果比1/20小，则在第1工序中能量强度过小，因此虽然在表面不易产生收缩，但花费在第2工序的固化时间，第2工序成为循环时间的瓶颈。如果比1/2大，不存在第1工序与第2工序的强度的差异，因此在第1工序中的能量强度大，容易产生收缩。或者，在第2工序后，可设置作为将供给时间与供给能量强度相乘的能量积分量而供给比第2量E2大的第3量E3的能量的第3工序。
优选从能量供给源在第1工序期间所供给的每单位时间的能量的强度为一定、在第2工序期间所供给的每单位时间的能量的强度为一定。由此，可使能量固化性树脂的固化反应速度为一定。应予说明，所谓“一定”，设为包含相对于能量的强度的平均值为±5％以内的偏差。
优选从能量供给源在第1工序期间所供给的每单位时间的能量的强度逐渐增加、在第2工序期间所供给的每单位时间的能量强度逐渐增加。由此，可使能量固化性树脂的固化反应速度逐渐上升。
优选从能量供给源所供给的每单位时间的能量的强度为一定、在上述第1工序期间供给能量的累积时间比在上述第2工序期间供给能量的累积时间短。由此，在第1工序后，作为将供给时间与供给能量强度相乘的能量积分量，能够供给比第1量E1大的第2量E2的能量。
以下一边参照附图一边对本发明涉及的实施方式进行说明。但是，在以下所述的实施方式中，为了实施本发明而在技术上赋予了优选的各种限定，但发明的范围并不限定于以下的实施方式及图示例。
图1为表示本实施方式中的光学元件的制造装置的立体图。图2为将图1中所示的光学元件的制造装置的主要部分在周向展开所示的图。就制造装置而言，将作为第1保持体的第1圆盘DC1与作为第2保持体的第2圆盘DC2留有间隙地同轴地配置。将第1圆盘DC1与第2圆盘DC2的中央经由花键等与旋转轴SFT不能相对旋转地连接，进而经由旋转轴SFT，通过作为被固定的驱动部的促动器AC，将第1圆盘DC1与第2圆盘DC2同步地旋转驱动。
在第1圆盘DC1中，形成多个(在此为8个)圆形开口DC1a，在圆形开口DC1a内，固定有圆柱状的上模(第1模)MD1。上模MD1在下面具有转印面MD1a。上模MD1由透光性的塑料或透明的玻璃形成。在此，使用通过透光性的塑料的注射成型而制造的上模MD1。
在第2圆盘DC2中，成为与圆形开口DC1a相同的配置地形成多个(在此，为8个)圆形开口DC2a，在圆形开口DC2a内，在旋转轴SFT的轴线方向上可移动地配置有圆柱状的下模(第2模)MD2。下模MD2在上面具有转印面MD2a。在此，使用了由透光性的塑料的注射成型而制造的下模MD2。
应予说明，能够通过透光性树脂的注射成型来形成上模MD1及下模MD2，由此能够高精度地大量地生产相同形状的上模MD1及下模MD2。
另外，特别地，如果上模MD1及下模MD2的原材料为玻璃，则耐久性优异。另外，通过用玻璃来制造模，能够高精度地生产相同形状的模。进而，如果通过将玻璃转印于金属模而形成上模MD1及下模MD2，则能够高精度地大量生产相同形状的上模MD1及下模MD2，因此优选。
将第1圆盘DC1与第2圆盘DC2的周向的一部分覆盖地形成遮蔽部SH。在遮蔽部SH的顶面，沿着第1圆盘DC1和第2圆盘DC2的周向配置多个(图2中示出2个，但实际为3个)光源OPS作为用于使作为光学元件的材料的能量固化性树脂固化的能量供给源，使发光面朝向下方。应予说明，光源OPS优选设置在旋转移动的上模MD1的中心的轨迹的正上方。
另一方面，如图2中所示，与遮蔽部SH对置地在第2圆盘DC2的下方配置有多个(图2中示出2个，但实际上为3个)光源OPS。上下的光源OPS相互对置，第1号的光源OPS的出射强度成为最小，第2号的光源OPS的出射强度成为其次小，第3号的光源OPS的出射强度成为最大。作为光源OPS，优选能够照射峰值波长365nm的紫外线的LED。应予说明，以下，代表“紫外线”等而使用“固化光”这样的用语。
就光源OPS而言，优选由控制电路CONT控制、根据第1圆盘DC1与第2圆盘DC2的角度位置(成为照射对象的上模MD1及下模MD2的位置关系)来调整固化光的照射时间及固化光的强度的至少一者。但是，在此，设为使3个光源OPS的照射强度彼此不同、控制电路CONT根据第1圆盘DC1和第2圆盘DC2的旋转而只控制开/关。
在第2圆盘DC2的下方，固定配置有构成模驱动部的一对环状的凸轮板CP。如图2中所示那样，凸轮板CP的凸轮面CPa根据周向的位置而具有低部CPb、上行斜面、高部、下斜面。
图3是表示第2处理部B中的下模MD2的周边的立体图。在下模MD2的下面，形成有在平行的凸轮板CP的凸轮面CPa上分别滚动的车轮状的从动件FW(フォロワFW)、和可旋转地支承从动件FW的支承部SP。在一对凸轮板CP之间配置有多个(图3中只示出1个)光源OPS。从光源OPS射出的光从透光性的下模MD2的支承部SP间的下面入射、从上面的转印面MD2a射出。
如图2中所示那样，根据第1圆盘DC1和第2圆盘DC2的旋转位置，形成第1处理部A、第2处理部B、第3处理部C、第4处理部D。在第1处理部A中，配置有能够适量排出光固化性树脂的分配器DSP。在第2处理部B中，在周向并列地配置有光源OPS。在第4处理部D中，配置有将成型了的光学元件OE取出的悬臂式机器人RB。
对于本实施方式中的制造装置的动作及光学元件的制造工序，在此，一边着眼于一对的上模MD1和下模MD2一边进行说明。首先，通过来自未图示的电源的给电来驱动促动器AC、使旋转轴SFT旋转，则第1圆盘DC1与第2圆盘DC2同步地旋转。在此，在第1处理部A中的前段，下模MD2的从动件FW位于凸轮板CP的凸轮面CPa中的低部CPb，因此处于上模MD1和下模MD2打开了的状态，因此经由分配器DSP，能够使光固化性树脂PL滴到下模MD2的转印面MD2a上。
接着，将在其间供给了光固化性树脂PL的上模MD1和下模MD2而言，通过第1圆盘DC1和第2圆盘DC2的同步旋转而移动。在此，下模MD2的从动件FW在凸轮板CP的凸轮面CPa中的上行斜面上滚动，因此相对于上模MD1，下模MD2慢慢地接近。在从动件FW到达了凸轮板CP的凸轮面CPa中的高部的时刻，两者密合而进行合模(第1处理部A中的后段)。另外，从动件FW在将高部滚动期间，维持上模MD1与下模MD2的合模状态。
然后，就上模MD1与下模MD2而言，维持合模状态、且通过第1圆盘DC1和第2圆盘DC2的同步旋转而向第2处理部B移动。在第2处理部B中，本实施方式中，由第1工序和第2工序和第3工序组成。
图4为用影线表示光固化性树脂PL受到的固化光积分量(照射时间×照射强度)的坐标图，横轴为照射时间(秒)，纵轴为每单位面积的照射强度(mW/cm2)。应予说明，使光固化性树脂PL全体固化所需要的固化光积分量设为例如以强度180(mW/cm2)照射25秒而成的固化光积分量4500(mJ/cm2)。
首先，在第1工序中，上模MD1和下模MD2通过最接近第1处理部A的上下的光源OPS之间。此时，经由具有透光性的上模MD1和下模MD2，对光固化性树脂PL照射固化光，但此时供给于光固化性树脂PL的固化光积分量E1以一定的强度18(mW/cm2)进行8秒的照射，因此为144(mJ/cm2)。由此，在第1工序中只是光固化性树脂PL的表面固化。
接着，在第2工序中，上模MD1和下模MD2从第1处理部A通过第2号的上下的光源OPS之间。此时，经由具有透光性的上模MD1和下模MD2，对光固化性树脂PL照射固化光，但此时供给于光固化性树脂PL的固化光积分量E2以一定的强度180(mW/cm2)进行8秒的照射，因此为1440(mJ/cm2)。由此，在第2工序中从光固化性树脂PL的表面到里面的位置进行固化。
最后，在第3工序中，上模MD1和下模MD2通过距离第1处理部A最远的上下的光源OPS之间。此时，经由具有透光性的上模MD1和下模MD2，对光固化性树脂PL照射固化光，但此时供给于光固化性树脂PL的固化光积分量E3在一定的强度324(mW/cm2)下进行9秒的照射，因此为2916(mJ/cm2)。就光固化性树脂PL从全部的OPS受到的总的固化光积分量而言，为E1+E2+E3＝144+1440+2916＝4500(mJ/cm2)，因此通过经过第3工序，完全固化到光固化性树脂PL的中心部。应予说明，由图可知，第1工序中的每单位时间的平均供给能量强度比第2工序中的每单位时间的平均供给能量强度低，第2工序中的每单位时间的平均供给能量强度比第3工序中的每单位时间的平均供给能量强度低。
根据本实施方式，在向光固化性树脂PL供给固化光的初期(第1工序)，通过将供给的固化光积分量控制得小，可以使在表面附近的固化反应速度减慢，可确保光学面的转印精度、且确保其的树脂内部的流动。是因为：如果从向光固化性树脂PL供给固化光的初期给予比较大的固化光积分量，则从表面的固化反应速度加速，妨碍树脂内部的流动，容易产生收缩等不利情形。另外，通过在向光固化性树脂PL供给固化光的初期(第1工序)将供给的固化光积分量控制得小，缓慢地进行从表面的固化，由此能够减轻树脂内部的残留应力、变形，能够抑制由于环境变化、经时劣化而光学性能降低。就这样的效果而言，通过从第1工序到第2工序、第3工序使固化光积分量慢慢地增大，更有效地得到发挥。另外，在对光固化性树脂PL供给固化光的后期(第3工序)中，由于固化进行至树脂的更内部，因此即使增大固化光积分量，收缩、残留应力等的影响也少，进而通过提高固化反应速度，能够有效地减少制品的间歇时间。作为制品的厚度，最大厚度优选为300μm以上且10mm以下。如果为300μ以下，过薄而难以成型，收缩自身不易形成。另一方面，如果为10mm以上，过厚，制品的固化可能变得不完全，固化过于花费时间。
在图1、2中，通过了第2处理部B的、上模MD1和下模MD2，通过第1圆盘DC1和第2圆盘DC2的同步旋转，移动到第3处理部C。在此，就下模MD2的从动件FW而言，由于在凸轮板CP的凸轮面CPa中的下斜面上滚动，因此相对于上模MD1，下模MD2慢慢地分离，由此进行开模。
从动件FW在下斜面滚动结束后再次在低部CPb滚动，因此相对于上模MD1，维持在下模MD2打开了的状态，因此在接着的第4处理部D，通过使机器人RB的臂伸缩，能够将在转印面MD1a、MD2a成型了的光学元件OE取出，输送到另外的工序。以上，着眼于一对的上模MD1和下模MD2而将制造装置的动作和光学元件的制造工序进行了说明，但即使另外的上模MD1和下模MD2，也错开定时而依次遵循同样的制造工序，因此能够大量地生产高精度的光学元件OE。
根据本实施方式，将在制造工序中比较需要时间的固化的工序分为多个工序，且在各个工序中越后面的工序越增大固化的能量，因此能够实现制造工序的瓶颈的消除和树脂成型品的品质提高，能够大量地生产高精度的树脂制品。
根据本实施方式，根据保持体DC1、DC2的旋转，沿着闭合的轨迹(圆)分别设置了多个的第1模MD1和第2模MD2沿该轨迹移动，因此能够使作为向移动来的第1模MD1和第2模MD2供给光固化性树脂的供给装置的分配器DSP共用化，因此能够谋求节省空间、减少设备成本。另外，相对于第2处理部B，第1模MD1和第2模MD2沿闭合的轨迹移动，因此能够对在移动来的第1模MD1与第2模MD2之间供给了的光固化性树脂PL从作为共用化了的能量供给源的光源OPS供给光，因此制造条件变得相同，能够抑制制造偏差。进而，相对于第4处理部C，第1模MD1和第2模MD2沿闭合的轨迹移动，因此能够使作为从移动来的第1模MD1和第2模MD2将制造了的光学元件取出的装置的机器人RB共用化，因此能够谋求节省空间、减少设备成本。由此，能够以低成本大量地生产均质的光学元件OE。
根据本实施方式，在第1处理部A中，第1模MD1和第2模MD2能够随着沿闭合的轨迹的移动而慢慢地接近。由此，通过使第1模MD1与第2模MD2慢慢地接近，能够抑制气泡的卷入等、制造高精度的光学元件OE。另外，通过在合模时沿该轨迹进行相对移动，不会干扰后续的第1模MD1和第2模MD2的移动。
根据本实施方式，在第2处理部B中，设置有作为能量供给源的光源OPS。相对于光源OPS，通过第1模MD1和第2模MD2进行相对移动，能够均匀地将能量供给到第1模MD1与第2模MD2之间的光固化性树脂。特别地，在从光源OPS照射光的情况下，依据场所而容易形成影，因此在进行稳定的制造方面优选相对于光源OPS使第1模MD1和第2模MD2进行相对移动。
根据本实施方式，在第3处理部C中第1模MD1与第2模MD2伴随沿闭合的轨迹的移动而缓缓地分离。通过使第1模MD1与第2模MD2缓缓地分离，即使例如在制造的光学元件OE形成了微细的衍射结构等的情况下，也不会损伤衍射结构，开模成为可能。另外，通过在开模时第1模MD1和第2模MD2沿轨迹进行移动，不会干扰后续的第1模MD1和第2模MD2的移动。
根据本实施方式，具有作为使第2模MD2响应进入了第1处理部A而相对于第1模MD1使其接近、另外响应进入了第3处理部C而相对于第1模MD1使其分离的模驱动部的、环状的凸轮板CP；和从动件FW。由此，能够以最佳的定时来控制第1模MD1与第2模MD2的接近、分离。
作为本实施方式的变形例，可以如图4中用虚线所示那样，在第2处理部B中的第1工序、第2工序、第3工序内，使固化光的照射强度逐渐增大。由此，能够使光固化性树脂PL的固化反应速度逐渐上升。应予说明，总的固化光积分量优选与上述的实施方式相同。即使在该情况下，第1工序中的每单位时间的平均供给能量强度比第2工序中的每单位时间的平均供给能量强度低，第2工序中的每单位时间的平均供给能量强度比第3工序中的每单位时间的平均供给能量强度低。
进而，作为另外的变形例，可以如图5中所示那样，在第2处理部B中的第1工序、第2工序、第3工序内，以用影线表示的脉冲状来进行固化光的照射。在此，例如将3个光源OPS的照射强度固定为500(mW/cm2)、设置能够将各自覆盖而独立地进行驱动的快门等、在上模MD1和下模MD2来到规定的位置时只使快门打开0.2秒，由此能够以脉冲状进行固化光的照射。应予说明，也可在每次脉冲照射改变能量强度。
在图5的例子中，在第1工序中进行了1次照射，在第2工序中间歇地进行了2次照射，在第3工序中连续地进行了5次照射。应予说明，第1工序中的每单位时间的平均供给能量强度比第2工序中的每单位时间的平均供给能量强度低，第2工序中的每单位时间的平均供给能量强度比第3工序中的每单位时间的平均供给能量强度低。另外，固化光积分量优选与上述的实施方式相同。
图6为表示向第2处理部B移动的下模MD2的变形例的剖面图。在本例中，由透光性的原材料制成的下模MD2在内部设置有反射镜MR。在第2处理部B中，在与下模MD2的侧面邻接而与反射鏡MR对置的位置以可以对侧方照射固化光地固定配置有光源OPS。这以外的构成与上述的实施方式相同。
成型时，通过第2圆盘DC2的旋转，下模MD2向第2处理部B移动，则从光源OPS射出的固化光经由下模MD2的侧面而入射到反射镜MR，进而进行反射而朝向上方的转印面MD2a。由此，能够使供给到转印面MD2a的光固化性树脂固化。根据本例，由于没有从下模MD2的下面入射固化光，因此能够将支承部SP设置在下模MD2的下面中央。
产业上的可利用性
本发明并不限定于本说明书中记载的实施方式，由本说明书中记载的实施方式、技术思想，对于本领域的技术人员可知包含其他的实施方式·变形例。
符号的说明
A 第1处理部
B 第2处理部
C 第3处理部
D 第4处理部
AC 促动器
CP 凸轮板
CPa 凸轮面
CPb 低部
CR 输送部
DC1 第1圆盘
DC1a 圆形开口
DC2 第2圆盘
DC2a 圆形开口
SP 支承部
DSP 分配器
FW 从动件
MD1 上模
MD1a 转印面
MD1b 平面部
MD1c 锥面
MD1d 圆筒状内面
MD2 下模
MD2a 转印面
MD2b 平面部
MD2c 锥面
MD2d 圆筒状外面
OE 光学元件
OPS 光源
PL 光固化性树脂
RB 机器人
SFT 旋转轴
SH 遮蔽部

Claims (10)

1.一种光学元件的制造方法，其特征在于，具有：
在第1模与第2模之间供给能量固化性树脂的工序；
对所述能量固化性树脂供给了作为将供给时间和供给能量强度相乘的能量积分量的第1量E1的能量后，在所述第1能量供给后，供给作为将供给时间和供给能量强度相乘的能量积分量的、比所述第1量E1大的第2量E2的能量的固化的工序；和
将在所述固化的工序中固化了的树脂部件取出的工序，
所述第1模和所述第2模分别以在闭合的轨迹上移动的方式而设置，一边将所述第1模和所述第2模移动一边进行所述固化的工序，且所述固化的工序至少分为供给所述第1量E1的能量的第1固化工序和供给所述第2量E2的能量的第2固化工序，
就对所述能量固化性树脂供给能量的能量供给源和所述能量固化性树脂的相对距离而言，在所述第1固化工序的期间中为一定，且在所述第2固化工序的期间中为一定。
2.根据权利要求1所述的光学元件的制造方法，其特征在于，所述能量供给源为在所述第1固化工序的期间中向所述能量固化性树脂供给能量的第1能量供给源和在所述第2固化工序的期间中向所述能量固化性树脂供给能量的第2能量供给源。
3.根据权利要求2所述的光学元件的制造方法，其特征在于，所述第1能量供给源和所述第2能量供给源配置在相同的部件。
4.根据权利要求1所述的光学元件的制造方法，其特征在于，所述第1量E1为所述第2量E2的1/20以上且1/2以下。
5.根据权利要求1或2所述的光学元件的制造方法，其特征在于，由所述能量供给源在所述第1工序期间所供给的每单位时间的能量的强度为一定，在所述第2工序期间所供给的每单位时间的能量的强度为一定。
6.根据权利要求1或2所述的光学元件的制造方法，其特征在于，由所述能量供给源在所述第1工序期间所供给的每单位时间的能量的强度逐渐增加，在所述第2工序期间所供给的每单位时间的能量强度逐渐增加。
7.根据权利要求1或2所述的光学元件的制造方法，其特征在于，由所述能量供给源供给的每单位时间的能量的强度为一定，在所述第1工序期间供给能量的累积时间比在所述第2工序期间供给能量的累积时间短。
8.根据权利要求1或2所述的光学元件的制造方法，其特征在于，所述第1模和所述第2模分别沿闭合的轨迹分别设置多个，在先的所述第1模和所述第2模在经过了所述工序中某一个工序后，后续的所述第1模和所述第2模经过所述某一个工序，
沿着所述闭合的轨迹，所述第1模及所述第2模接近所述能量供给源而由此供给能量。
9.根据权利要求1或2所述的光学元件的制造方法，其特征在于，能量固化性树脂为光固化性树脂，所述第1模和所述第2模相对于使光固化性树脂固化的光具有透光性。
10.根据权利要求1或2所述的光学元件的制造方法，其特征在于，就所述能量供给源而言，根据所述第1模和所述第2模的位置关系来调整能量的供给时间及能量的强度的至少一者。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1108999A (zh) * 1993-07-19 1995-09-27 希巴-盖吉股份公司 一种制造模制品的方法和装置及按该法制得的模制品
US6439870B1 (en) * 2000-05-26 2002-08-27 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Apparatus for automated ophthalmic lens fabrication
CN1852801A (zh) * 2003-09-18 2006-10-25 精工爱普生株式会社 塑料透镜的制造装置
JP2011148264A (ja) * 2010-01-25 2011-08-04 Nissha Printing Co Ltd 樹脂成形品の製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0531736A (ja) * 1991-08-02 1993-02-09 Canon Inc 光学素子の成形装置
JPH05220763A (ja) * 1992-02-14 1993-08-31 Olympus Optical Co Ltd 複合型光学素子の成形方法
JP3713945B2 (ja) * 1998-03-16 2005-11-09 セイコーエプソン株式会社 コンタクトレンズの製造方法及び製造装置
JP2005305691A (ja) * 2004-04-19 2005-11-04 Olympus Corp 光学素子の製造方法
JP2006110920A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Institute Of Physical & Chemical Research マイクロ成形加工装置および方法
US20060192306A1 (en) * 2005-02-25 2006-08-31 The Microoptical Corporation Manufacturing methods for embedded optical system
JP5525860B2 (ja) * 2010-02-26 2014-06-18 東芝機械株式会社 レンズの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1108999A (zh) * 1993-07-19 1995-09-27 希巴-盖吉股份公司 一种制造模制品的方法和装置及按该法制得的模制品
US6439870B1 (en) * 2000-05-26 2002-08-27 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Apparatus for automated ophthalmic lens fabrication
CN1852801A (zh) * 2003-09-18 2006-10-25 精工爱普生株式会社 塑料透镜的制造装置
JP2011148264A (ja) * 2010-01-25 2011-08-04 Nissha Printing Co Ltd 樹脂成形品の製造方法

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