JP2641192B2 - 微細パターンを表面に有するガラス光学素子の製造方法 - Google Patents
微細パターンを表面に有するガラス光学素子の製造方法Info
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- JP2641192B2 JP2641192B2 JP61045282A JP4528286A JP2641192B2 JP 2641192 B2 JP2641192 B2 JP 2641192B2 JP 61045282 A JP61045282 A JP 61045282A JP 4528286 A JP4528286 A JP 4528286A JP 2641192 B2 JP2641192 B2 JP 2641192B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表面に微細な凹凸より成るパターンを有す
る光学素子、例えば、光学用格子や光学拡散板などの製
造方法に関する。
る光学素子、例えば、光学用格子や光学拡散板などの製
造方法に関する。
第５図にこの種の光学素子の断面図を示す。第５図
（ａ）は光学用格子の断面図であり、ガラスなどの光学
素子素材の表面に例えば深さ0.3μ程度の溝が適当な間
隔で形成されたものである。第５図（ｂ）は光学拡散板
の断面図であり、光学素子素材の表面に0.3μ程度の段
差が階段状に形成されたものである。
（ａ）は光学用格子の断面図であり、ガラスなどの光学
素子素材の表面に例えば深さ0.3μ程度の溝が適当な間
隔で形成されたものである。第５図（ｂ）は光学拡散板
の断面図であり、光学素子素材の表面に0.3μ程度の段
差が階段状に形成されたものである。
従来この種の光学素子は、表面が平面状をした光学素
子基板の、その表面に、パターン状の耐エッチング保護
膜を形成しこの保護膜で覆われてない部分をエッチング
して、凹部１を形成することにより製作されていた。第
５図（ｂ）に示す光学素子も、同様な手段で凹部となる
部分のエッチングを順次繰り返して段差を形成すること
により製造していた。
子基板の、その表面に、パターン状の耐エッチング保護
膜を形成しこの保護膜で覆われてない部分をエッチング
して、凹部１を形成することにより製作されていた。第
５図（ｂ）に示す光学素子も、同様な手段で凹部となる
部分のエッチングを順次繰り返して段差を形成すること
により製造していた。
この方法では凹部の深さや段差の寸法を決めるのはエ
ッチング速度の調整、即ち、エッチング時のエッチング
液の温度やエッチング液の管理などの制御により行う
が、それらを精密に制御することが困難なため、精度よ
い光学素子を量産することが困難であった。
ッチング速度の調整、即ち、エッチング時のエッチング
液の温度やエッチング液の管理などの制御により行う
が、それらを精密に制御することが困難なため、精度よ
い光学素子を量産することが困難であった。
本発明の目的は上記従来例の欠点を除去し、微細パタ
ーンを表面に有するガラス光学素子の、量産性の高い製
造方法を提供することにある。
ーンを表面に有するガラス光学素子の、量産性の高い製
造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、繰り返えし実施しても、常に一
定で高い精度に、上記光学素子が製造できる方法を提供
することにある。
定で高い精度に、上記光学素子が製造できる方法を提供
することにある。
上記目的達成可能な本発明は、表面がTiN、TiC、TiCN
からなり、パターニングによって選択的エッチング加工
または選択的コーティング加工することで所望の微細パ
ターンを形成した型によって、加熱により軟化したガラ
ス成形用素材を、押圧して、該ガラス成形用素材を成形
すると同時に、その表面に微細パターンを転写する工程
を有することを特徴とする、微細パターンを表面に有す
るガラス光学素子の製造方法である。
からなり、パターニングによって選択的エッチング加工
または選択的コーティング加工することで所望の微細パ
ターンを形成した型によって、加熱により軟化したガラ
ス成形用素材を、押圧して、該ガラス成形用素材を成形
すると同時に、その表面に微細パターンを転写する工程
を有することを特徴とする、微細パターンを表面に有す
るガラス光学素子の製造方法である。
以下、本発明を、実施例により詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例を示す図である。2,3は、本
実施例実施中、ガラス成形用素材４と反応しない材料で
製作された型である。
実施例実施中、ガラス成形用素材４と反応しない材料で
製作された型である。
ここにいうガラス成形用素材４とは、微細パターンを
表面に有するガラス光学素子の公知製造法において、そ
の材料となる物質と何らかわるところはない。即ち、各
種のガラスである。該素材４の好ましい例としてガラス
では高屈折率で軟化点の比較的低いSF6、SF14、LaF7、L
aSF010等が挙げられる。ここで高屈折率の素材が望まれ
る理由は一般に屈折率（ｎ）と段差（凹凸）は段差×
（ｎ−１）＝一定であることが必要であり、ｎが高くな
れば段差量は小さくなり、製造しやすくなるからであ
る。
表面に有するガラス光学素子の公知製造法において、そ
の材料となる物質と何らかわるところはない。即ち、各
種のガラスである。該素材４の好ましい例としてガラス
では高屈折率で軟化点の比較的低いSF6、SF14、LaF7、L
aSF010等が挙げられる。ここで高屈折率の素材が望まれ
る理由は一般に屈折率（ｎ）と段差（凹凸）は段差×
（ｎ−１）＝一定であることが必要であり、ｎが高くな
れば段差量は小さくなり、製造しやすくなるからであ
る。
上記型2,3の表面はTiN、TiC又はTiCNからなり、この
表面に所望の微細パターンが形成されている。型２の表
面には2aで示される凹凸が形成され、型３の表面は平面
になっている。
表面に所望の微細パターンが形成されている。型２の表
面には2aで示される凹凸が形成され、型３の表面は平面
になっている。
本実施例ではまず型2,3によりガラス成形用素材４を
はさみ、これらを成形装置（不図示）にセットする。成
形装置はヒーターとプレスロッドを有する簡単なもので
あり、成形装置の周囲は、型の酸化防止のために真空又
は不活性ガス雰囲気に維持することができるようにして
ある。
はさみ、これらを成形装置（不図示）にセットする。成
形装置はヒーターとプレスロッドを有する簡単なもので
あり、成形装置の周囲は、型の酸化防止のために真空又
は不活性ガス雰囲気に維持することができるようにして
ある。
次いで、ヒーターによりガラス成形用素材４を加熱
し、加圧しようとするプレス圧にて該素材４が変形可能
な温度になった時、プレスロッド（不図示）で型３をプ
レスする。この操作により、ガラス成形用素材４は加圧
・成形され第１図（ｂ）に示す状態になる。即ち、型２
の表面の凹凸パターン2aが転写され凹凸状の微細パター
ンが形成される。本発明は、以上のようにして表面に凹
凸状の微細パターンのある光学素子を得る方法である。
し、加圧しようとするプレス圧にて該素材４が変形可能
な温度になった時、プレスロッド（不図示）で型３をプ
レスする。この操作により、ガラス成形用素材４は加圧
・成形され第１図（ｂ）に示す状態になる。即ち、型２
の表面の凹凸パターン2aが転写され凹凸状の微細パター
ンが形成される。本発明は、以上のようにして表面に凹
凸状の微細パターンのある光学素子を得る方法である。
一方、第２図は本発明による光学拡散板の製造方法の
一実施例を示す。５は表面形状が階段状をした型、６は
表面が平面状をした型、７はガラス成形用素材である。
この実施例でも前実施例と同様な加熱・プレスを実施し
て、階段状の微細パターンを有する拡散板を得る。
一実施例を示す。５は表面形状が階段状をした型、６は
表面が平面状をした型、７はガラス成形用素材である。
この実施例でも前実施例と同様な加熱・プレスを実施し
て、階段状の微細パターンを有する拡散板を得る。
上記の両実施例では、微細パターンを有する面の反対
面は平面としたが、もちろんこの面にも同様な微細パタ
ーンを描いてもよいし、平面以外の面たとえば球面など
でも構わない。更に、側面には、突起や凹みを設けて組
込み用の固定部や位置決め部を作ることもできる。
面は平面としたが、もちろんこの面にも同様な微細パタ
ーンを描いてもよいし、平面以外の面たとえば球面など
でも構わない。更に、側面には、突起や凹みを設けて組
込み用の固定部や位置決め部を作ることもできる。
第３図に上記実施例で用いた型の製作方法の一例を示
す。９は型の母材であり、その材質はセラミックス又は
サーメットである。セラミックスとしては、窒化けい
素、炭化けい素、サファイヤ、アルミナ、Al2O3−TiC
が、サーメットとしては、超硬合金、TiC−Ni−Mo、TiN
−TaN−TiCなどが使用できる。
す。９は型の母材であり、その材質はセラミックス又は
サーメットである。セラミックスとしては、窒化けい
素、炭化けい素、サファイヤ、アルミナ、Al2O3−TiC
が、サーメットとしては、超硬合金、TiC−Ni−Mo、TiN
−TaN−TiCなどが使用できる。
まず、母材９の上に感光性樹脂製のフォトレジスト10
を塗布する（［Ａ］）。次に予めパターンの形成された
原板マスク11を介して光を照射することにより、フォト
レジストを感光する（［Ｂ］及び［Ｃ］）。次に現像液
に浸し、原板マスク11のパターンにより感光されなかっ
たフォトレジストを溶解除去すると、フォトレジストの
パターン12が母材９上に描かれる（［Ｄ］）。その上に
クロム蒸着膜13を施す（［Ｅ］）。その後フォトレジス
トを溶解液により除去するとクロム蒸着膜13のパターン
が母材９上に形成される（［Ｆ］）。その上にTiN薄膜1
4をPVD又はCVD法で形成する（［Ｇ］）。その後クロム
エッチングによりクロム蒸着膜13を除去すると、母材９
の上にTiN薄膜14のパターン15が描かれ、型が作製でき
る（［Ｈ］）。
を塗布する（［Ａ］）。次に予めパターンの形成された
原板マスク11を介して光を照射することにより、フォト
レジストを感光する（［Ｂ］及び［Ｃ］）。次に現像液
に浸し、原板マスク11のパターンにより感光されなかっ
たフォトレジストを溶解除去すると、フォトレジストの
パターン12が母材９上に描かれる（［Ｄ］）。その上に
クロム蒸着膜13を施す（［Ｅ］）。その後フォトレジス
トを溶解液により除去するとクロム蒸着膜13のパターン
が母材９上に形成される（［Ｆ］）。その上にTiN薄膜1
4をPVD又はCVD法で形成する（［Ｇ］）。その後クロム
エッチングによりクロム蒸着膜13を除去すると、母材９
の上にTiN薄膜14のパターン15が描かれ、型が作製でき
る（［Ｈ］）。
第４図には他の型の製作方法を示す。この方法では、
まず母材９の上にマスク16を載置する（［Ａ］）。その
状態でTiN薄膜をコートし、母材９の上にTiN薄膜から成
る段差17を形成する（［Ｂ］）。この操作を繰り返し、
母材９上にTiNの層で階段状パターン18を形成する
（［Ｃ］及び［Ｄ］）。
まず母材９の上にマスク16を載置する（［Ａ］）。その
状態でTiN薄膜をコートし、母材９の上にTiN薄膜から成
る段差17を形成する（［Ｂ］）。この操作を繰り返し、
母材９上にTiNの層で階段状パターン18を形成する
（［Ｃ］及び［Ｄ］）。
型の製作法に関して、上記の例では第３図により格子
状パターンを有する型、第４図により階段状パターンを
有する型の製作法を説明したが、もちろんそれらの例に
制約されることなく相互の方法を利用して、型を作製し
てもよい。
状パターンを有する型、第４図により階段状パターンを
有する型の製作法を説明したが、もちろんそれらの例に
制約されることなく相互の方法を利用して、型を作製し
てもよい。
また、上述の例においては、母材表面にTiN薄膜によ
り凹凸形状を形成したが、TiNの他にTiC又はTiCNを、PV
D、CVD法などにより形成してもよい。これら薄膜は、高
温となってもガラス成形用素材と反応せず、安定な薄膜
である。
り凹凸形状を形成したが、TiNの他にTiC又はTiCNを、PV
D、CVD法などにより形成してもよい。これら薄膜は、高
温となってもガラス成形用素材と反応せず、安定な薄膜
である。
以上、詳細に説明したように、本発明では、特定の型
による成形を主体として、微細なパターンを表面に有す
るガラス光学素子を製造するので、該光学素子がいかに
複雑な形状をしていても、精度の高い光学素子を容易に
製造できる。また、同様な理由により、常に精度の一定
な該光学素子の量産が容易となる。
による成形を主体として、微細なパターンを表面に有す
るガラス光学素子を製造するので、該光学素子がいかに
複雑な形状をしていても、精度の高い光学素子を容易に
製造できる。また、同様な理由により、常に精度の一定
な該光学素子の量産が容易となる。
第１図（ａ），（ｂ）は光学用格子の本発明による製作
法の一実施例の図、第２図（ａ），（ｂ）は光学用拡散
板の本発明による製作法の一実施例の図、第３図は光学
用格子用の型の製作例の図、第４図は光学用拡散板用の
型の製作例の図、第５図（ａ）は光学用格子、第５図
（ｂ）は光学用拡散板の断面図である。 2,3,5,6:型 4,7:ガラス成形用素材 9:母材、12:レジスト 13:クロム蒸着膜、14:TiN薄膜 15:TiN薄膜より成るパターン 16:マスク、17:段差 18:階段状パターン
法の一実施例の図、第２図（ａ），（ｂ）は光学用拡散
板の本発明による製作法の一実施例の図、第３図は光学
用格子用の型の製作例の図、第４図は光学用拡散板用の
型の製作例の図、第５図（ａ）は光学用格子、第５図
（ｂ）は光学用拡散板の断面図である。 2,3,5,6:型 4,7:ガラス成形用素材 9:母材、12:レジスト 13:クロム蒸着膜、14:TiN薄膜 15:TiN薄膜より成るパターン 16:マスク、17:段差 18:階段状パターン
Claims (2)
- 【請求項１】表面がTiN、TiC又はTiCNからなり、パター
ニングによって選択的エッチング加工または選択的コー
ティング加工することで所望の微細パターンを形成した
型によって、加熱により軟化したガラス成形用素材を、
押圧して、該ガラス成形用素材を成形すると同時に、そ
の表面に微細パターンを転写する工程を有することを特
徴とする、微細パターンを表面に有するガラス光学素子
の製造方法。 - 【請求項２】型の母材が、窒化けい素、炭化けい素、サ
ファイヤ、アルミナ、Al2O3−TiC、超硬合金、TiC−Ni
−Mo、TiN−TaN−TiCのうちのいずれかであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のガラス光学素子の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61045282A JP2641192B2 (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 微細パターンを表面に有するガラス光学素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61045282A JP2641192B2 (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 微細パターンを表面に有するガラス光学素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203101A JPS62203101A (ja) | 1987-09-07 |
| JP2641192B2 true JP2641192B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=12714951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61045282A Expired - Lifetime JP2641192B2 (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 微細パターンを表面に有するガラス光学素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2641192B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04110903A (ja) * | 1990-08-31 | 1992-04-13 | Hoya Corp | 光学フィルタ、この光学フィルタを備えた固体撮像素子及びこの光学フィルタの製造方法 |
| JPH0634805A (ja) * | 1992-07-21 | 1994-02-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回折格子のプレス成形用型及びその作製方法ならびに回折格子の作製方法 |
| JP4754363B2 (ja) * | 2006-01-20 | 2011-08-24 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 走査型プローブ顕微鏡 |
| JP6089692B2 (ja) * | 2012-12-26 | 2017-03-08 | 大日本印刷株式会社 | 採光シート、採光装置、及び建物 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5997103A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-04 | Canon Inc | 階段状レリ−フ型回折格子の製造方法 |
| JPS59124820A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラスチツク光学部品の製造方法 |
| JPS59124818A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラスチツク光学部品の製造方法 |
| JPS60141629A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-26 | Olympus Optical Co Ltd | 光学ガラス素子の成形用金型 |
| JPS6114601A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-22 | Koji Fujita | ブラウン管用フイルタ−シ−トおよびその製造方法 |
| JPS62100429A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光デイスク基板の製造方法 |
-
1986
- 1986-03-04 JP JP61045282A patent/JP2641192B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62203101A (ja) | 1987-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |