JPWO2013140882A1 - Molded body, mold manufacturing method, mold and optical element - Google Patents

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Abstract

斜面が粗面で形成される凸部を有しつつも高精度な形状を備えた成形体、金型の製造方法、金型および光学素子を提供する。金型の離型方向に対して直交する溝の溝底及び、溝底の近傍の斜面は平滑面(平滑面転写面)のままであるので、離型時に溝底とその近傍において樹脂の剥離抵抗が少なくなり、バリも生じることなく、溝の形状を精度良く転写できると共に、離型性に優れる。溝底とその近傍以外の斜面は粗面(粗面転写面)となっているから、ランド部の斜面の殆どが粗面となるため、成形体を光学部品としたときに所望の拡散効果を発揮できる。Provided are a molded body, a mold manufacturing method, a mold, and an optical element having a highly accurate shape while having a convex portion having a rough slope. Since the groove bottom of the groove orthogonal to the mold release direction and the inclined surface near the groove bottom remain as a smooth surface (smooth surface transfer surface), the resin is peeled off at the groove bottom and its vicinity at the time of mold release. The resistance is reduced, the shape of the groove can be accurately transferred without causing burrs, and the releasability is excellent. Since the slopes other than the groove bottom and the vicinity thereof are rough surfaces (rough surface transfer surface), most of the slopes of the land portion are rough surfaces, so that a desired diffusion effect can be obtained when the molded body is an optical component. Can demonstrate.

Description

本発明は、金型により成形される成形体に関し、特に照明ユニットに用いる光学部品として好適な成形体に関し、また、金型の製造方法、金型および光学素子に関し、特に照明ユニットに用いる光学素子を成形するのに好適な金型の製造方法、金型およびそれにより成形される光学素子に関する。   The present invention relates to a molded body molded by a mold, and more particularly to a molded body suitable as an optical component used in an illumination unit. Further, the present invention relates to a mold manufacturing method, a mold and an optical element, and in particular, an optical element used in an illumination unit. The present invention relates to a mold manufacturing method suitable for molding a mold, a mold, and an optical element molded thereby.

光源を光透過性が高い素材から形成される導光体の側方に配置し、光源からの光を導光体の面方向に導光して、導光体の発光面に並設されるLED等の光源に対して導光体の発光面から放出される光を散乱させるように構成する場合において、導光体の発光面と反対側面において多数の凹凸部を形成して発光面の明るさが均一になるようにした面発光装置が実用化されている。しかるに、導光体を樹脂等から転写成形すると安価に製造できる。
このような導光体の製造技術が特許文献1〜3に開示されている。
A light source is arranged on the side of a light guide made of a material having high light transmittance, and the light from the light source is guided in the surface direction of the light guide to be arranged in parallel on the light emitting surface of the light guide. When a light source such as an LED is configured to scatter light emitted from the light emitting surface of the light guide, a large number of irregularities are formed on the side opposite to the light emitting surface of the light guide so that the brightness of the light emitting surface is increased. A surface emitting device having a uniform thickness has been put into practical use. However, when the light guide is transfer molded from resin or the like, it can be manufactured at low cost.
The manufacturing technology of such a light guide is disclosed in Patent Documents 1 to 3.

特許文献4には、多数の突起部を有してなり、一部を粗面とし、残りを鏡面とした導光板を転写成形するための金型の製造方法が開示されている。かかる金型は、電鋳により突起部に対応した多数の凹部を形成し、その後サンドブラスト処理を行い、更に表面研磨を行うことで、凹部内を粗面とし、凹部と凹部との間を鏡面としている。   Patent Document 4 discloses a method of manufacturing a mold for transfer-molding a light guide plate having a large number of protrusions, a part of which is a rough surface and the rest is a mirror surface. In such a mold, a large number of recesses corresponding to the protrusions are formed by electroforming, and then sandblasting is performed, and surface polishing is performed to make the inside of the recesses rough, and the space between the recesses and recesses as a mirror surface. Yes.

特開2000−176973号公報JP 2000-176773 A 特開2007−122958号公報JP 2007-122958 A 特開平10−172321号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-172321 特開平10−172320号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-172320

ここで、特許文献1には、導光体の溝状凹凸形状に対応する金型を放電加工により粗面で形成することで、導光体の溝状凹凸表面を全て粗面にする技術が開示されている。しかるに、特許文献1の技術によれば、金型における凹部分の頂点も粗面となっているので、当該部に転写した樹脂が剥離する際、粗さを形成する微小凹凸に入り込んで固化した樹脂が、微小凹凸形状自身に引っ掛かり、変形しながら離型されたり、固化した樹脂が破断して一部が金型に残されたまま離型する事が有り、これにより高精度な成形体を得られない恐れがある。特に、高転写を求めて高流動の樹脂を選択する場合、樹脂の分子量が相対的に低くなる事で樹脂の強度が低下し、この様な現象が起こり易くなる。   Here, Patent Document 1 discloses a technique in which a groove corresponding to the groove-shaped uneven shape of the light guide is formed with a rough surface by electric discharge machining, so that the groove-shaped uneven surface of the light guide is entirely roughened. It is disclosed. However, according to the technique of Patent Document 1, since the vertex of the concave portion in the mold is also a rough surface, when the resin transferred to the portion is peeled off, it enters into the fine unevenness forming the roughness and solidifies. The resin may get caught in the micro uneven shape itself and may be released while being deformed, or the solidified resin may be broken and partly left in the mold. There is a risk that it will not be obtained. In particular, when a high fluidity resin is selected for high transfer, the strength of the resin is lowered due to the relatively low molecular weight of the resin, and this phenomenon is likely to occur.

次に、特許文献2には、導光体の溝状凹凸形状に対応する金型の一部に、サンドブラストにより粗面を形成することで、導光体の溝状凹凸表面の一部を粗面にする技術が開示されている。特許文献2においても、上記と同様に高精度な成形体を得られない恐れがある。   Next, Patent Document 2 discloses that a rough surface is formed by sandblasting on a part of a mold corresponding to the groove-shaped uneven shape of the light guide to roughen a part of the groove-shaped uneven surface of the light guide. A technique for making a surface is disclosed. Also in Patent Document 2, there is a possibility that a highly accurate molded body cannot be obtained as described above.

更に、特許文献3には、金型部材に傾斜面を有する凹部を形成し、粗面加工法により平滑面と凹部とを所定粗さの粗面に加工し、次に、鏡面加工法により前記平滑面のみを鏡面にした前記金型部材を用いて導光部材を製造することにより、凹部の傾斜面全域を粗面とした金型部材を製造する技術が開示されている。特許文献3においても、上記と同様に高精度な成形体を得られない恐れがある。特に、特許文献3の段落[0051]および図7に、金型部材の凹部断面において水平部を設ける手法が公開されているが、該水平部と斜面の境界付近を含め凹部全体が粗面になっているので、成形体を離型させる際に、凹部斜面の水平部との境界付近の微小凹凸に入り込んで固化した樹脂が、微小凹凸形状自身に引っ掛かり、変形しながら離型されるので、成形体の変形部がバリとなって水平部より突出して形成される問題と、凹面との境界付近の水平部が局所的に盛り上がる様な変形が生ずる問題が有る。このバリは、最表面に露出する形となるので、接触により脱落し易くゴミになる問題が有る。また、バリや局所変形が、形状不良となる問題が有る。   Furthermore, in Patent Document 3, a concave portion having an inclined surface is formed in a mold member, and a smooth surface and a concave portion are processed into a rough surface having a predetermined roughness by a rough surface processing method, and then the mirror surface processing method is performed to A technique is disclosed in which a light guide member is manufactured using the mold member having only a smooth surface as a mirror surface, thereby manufacturing a mold member having a rough surface in the entire inclined surface of the recess. Also in patent document 3, there exists a possibility that a highly accurate molded object may not be obtained similarly to the above. In particular, paragraph [0051] of Patent Document 3 and FIG. 7 disclose a method of providing a horizontal portion in the recess section of the mold member. However, the entire recess including the boundary between the horizontal portion and the slope is roughened. So, when releasing the molded body, the resin solidified by entering the micro unevenness near the boundary with the horizontal part of the concave slope is caught in the micro uneven shape itself, and is released while being deformed, There are a problem that the deformed portion of the molded body becomes a burr and protrudes from the horizontal portion, and a problem that the horizontal portion near the boundary with the concave surface is locally raised. Since this burr is exposed on the outermost surface, there is a problem that it is easily removed by contact and becomes dust. Further, there is a problem that burrs and local deformations cause defective shapes.

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、斜面が粗面で形成される凸部を有しつつも高精度な形状を備えた成形体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a molded body having a highly accurate shape while having a convex portion whose slope is formed with a rough surface. To do.

また、特許文献4の技術で導光板を成形する場合、以下に述べる問題点がある。その1つは、特許文献1による金型の凹部は母型から電鋳工程を経て形成されるため、形状精度が悪いにも関わらず工程に時間がかかりコストが増大するということである。又、別の問題としては、金型の凹部内をブラスト処理することで樹脂の成形性が低下するということである。   Moreover, when the light guide plate is formed by the technique of Patent Document 4, there are the following problems. One of them is that the concave portion of the mold according to Patent Document 1 is formed from the mother die through an electroforming process, so that the process takes time and costs increase despite the poor shape accuracy. Another problem is that the resin moldability is reduced by blasting the inside of the recess of the mold.

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡素な工程であって処理時間も少ないにも関わらず、高精度な形状を形成できる金型の製造方法、それにより製造される金型および、この金型により成形された光学素子を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and is a method for manufacturing a mold capable of forming a highly accurate shape in spite of a simple process and a short processing time. An object of the present invention is to provide a mold to be manufactured and an optical element molded by the mold.

請求項1に記載の成形体は、金型より成形された成形体であって、前記金型との離型方向に対して傾斜した1つもしくは複数の斜面を含む凸部を備え、前記凸部の前記斜面の一部の領域を粗面とし、前記粗面より前記凸部の頂点に近い側である前記頂点の近傍を前記粗面よりも面粗度が低い平滑面とする。   The molded body according to claim 1 is a molded body molded from a mold, and includes a convex portion including one or a plurality of inclined surfaces inclined with respect to a releasing direction from the mold. A partial area of the slope of the portion is a rough surface, and the vicinity of the apex, which is closer to the apex of the convex portion than the rough surface, is a smooth surface having a lower surface roughness than the rough surface.

本発明によれば、前記凸部の前記斜面の一部の領域を粗面とし、前記粗面より前記凸部の頂点に近い側である前記頂点の近傍を前記粗面よりも面粗度が低い平滑面としているので、巨視的には粗面を得ながらも、離型の際に、前記金型の凹部の底部(すなわち前記成形体の前記凸部の頂点部に対応する)又はその近傍における前記凸部の損傷を抑制することが出来る。ここで、例えば「粗面」とは、算術平均粗さRa>0.2μmの面をいい、「平滑面」とは、算術平均粗さRa≦0.2μmの面をいうものとする。尚、「凸部の頂点」とは、凸部が先端を有する形状の場合は、その先端をいい、凸部が天面を有する台地状であるならば、その天面と傾斜面との交差部をいう。   According to the present invention, a part of the slope of the convex portion is a rough surface, and the vicinity of the apex, which is closer to the apex of the convex portion than the rough surface, has a surface roughness higher than that of the rough surface. Since it is a low smooth surface, while obtaining a macroscopically rough surface, at the time of release, the bottom of the concave portion of the mold (that corresponds to the top of the convex portion of the molded body) or its vicinity It is possible to suppress damage to the convex portion. Here, for example, “rough surface” refers to a surface having an arithmetic average roughness Ra> 0.2 μm, and “smooth surface” refers to a surface having an arithmetic average roughness Ra ≦ 0.2 μm. The “vertex of the convex portion” means the tip when the convex portion has a tip, and if the convex portion has a plateau shape having a top surface, the top surface and the inclined surface intersect. Part.

請求項2に記載の成形体は、請求項1に記載の発明において、前記平滑面は、前記凸部の前記頂点から前記斜面に沿って5μm以上にわたって延在していることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the invention according to the first aspect, the smooth surface extends from the apex of the convex portion along the inclined surface over 5 μm or more.

これにより前記粗面の機能を維持しながら、離型時の損傷を防止できる。特に、前記平滑面の範囲が5μm以上の場合は、厳しい転写条件においても離型による損傷が抑制され、本発明の効果が増大する。尚、前記平滑面の角度は、前記斜面の角度と同一である必要は無く、離型の妨げにならない範囲で任意に設定できる。   Thereby, damage at the time of mold release can be prevented while maintaining the function of the rough surface. In particular, when the range of the smooth surface is 5 μm or more, damage due to mold release is suppressed even under severe transfer conditions, and the effect of the present invention is increased. The angle of the smooth surface does not need to be the same as the angle of the inclined surface, and can be arbitrarily set within a range that does not hinder mold release.

請求項3に記載の成形体は、請求項1又は2に記載の発明において、前記金型の離型方向に対して、前記斜面の少なくとも1つは45度未満の傾き角で傾斜していることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the first or second aspect, at least one of the inclined surfaces is inclined at an inclination angle of less than 45 degrees with respect to the mold release direction of the mold. It is characterized by that.

前記金型の離型方向に対して45度未満の急斜面上に前記粗面を設けても、前記粗面の機能を維持しながら、離型時の損傷を抑制できる。   Even if the rough surface is provided on a steep slope of less than 45 degrees with respect to the mold release direction, damage during release can be suppressed while maintaining the function of the rough surface.

請求項4に記載の成形体は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記金型は複数の溝を有しており、前記斜面は、前記溝の側面により転写されることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the mold has a plurality of grooves, and the inclined surface is transferred by a side surface of the groove. It is characterized by.

前記金型の溝を転写した前記凸部を前記成形体に形成することで、光学部品として用いたときに所望の光学性能を発揮できる。   By forming the convex portion to which the groove of the mold is transferred on the molded body, desired optical performance can be exhibited when used as an optical component.

請求項5に記載の成形体は、請求項4に記載の発明において、前記溝は、前記金型の離型方向に対して直交する溝底を有し、前記側面のうち外側の領域を前記粗面を転写する粗面転写部とし、前記溝底及び前記側面の外側の領域と前記溝底との間に挟まれた前記側面の内側の領域を前記平滑面を転写する平滑面転写部とすることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, the groove has a groove bottom perpendicular to the mold release direction of the mold, and the outer region of the side surface is defined as the outer region. A rough surface transfer portion that transfers a rough surface, and a smooth surface transfer portion that transfers the smooth surface to the groove bottom, a region outside the side surface, and a region inside the side surface sandwiched between the groove bottom; It is characterized by doing.

前記側面のうち外側の領域を前記粗面を転写する粗面転写部とし、前記溝底及び前記側面の外側の領域と前記溝底との間に挟まれた前記側面の内側の領域を前記平滑面を転写する平滑面転写部とすると、前記成形体において、前記溝底と当該溝底に隣接した斜面の一部の平滑面により転写される前記凸部の頂部が平滑な平面部となるため、当該平面部の表面から突出する形のバリや局所変形および樹脂の残存を防止する事が出来、前記成形体の出来栄えが向上する。但し、溝底は必ずしも必要でない。   The outer region of the side surface is a rough surface transfer portion that transfers the rough surface, and the inner surface of the side surface sandwiched between the groove bottom and the outer region of the side surface and the groove bottom is the smooth surface. When a smooth surface transfer portion that transfers a surface is formed, the top of the convex portion transferred by the smooth surface of the groove bottom and a part of the slope adjacent to the groove bottom becomes a smooth flat surface in the molded body. Further, it is possible to prevent burrs in the shape of protruding from the surface of the flat portion, local deformation, and residual resin, and improve the quality of the molded body. However, the groove bottom is not necessarily required.

請求項6に記載の成形体は、請求項4に記載の発明において、前記溝は、前記金型の離型方向に対して直交する溝底を有し、前記溝底と前記側面のうち外側の領域とを前記粗面を転写する粗面転写部とし、前記側面の外側の領域と前記溝底との間に挟まれた前記側面の内側の領域を前記平滑面を転写する平滑面転写部とすることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, the groove has a groove bottom orthogonal to the mold release direction of the mold, and the outer side of the groove bottom and the side surface. And a smooth surface transfer unit that transfers the smooth surface to a region inside the side surface sandwiched between the region outside the side surface and the groove bottom. It is characterized by.

前記金型の溝底を粗面とした場合でも、それに隣接した斜面の一部を平滑面とすることで、成形時のバリや局所変形および樹脂の残存を防止する事が出来、前記成形体の出来栄えが向上する。   Even when the groove bottom of the mold is a rough surface, it is possible to prevent burrs, local deformation and residual resin during molding by making a part of the slope adjacent to the surface smooth. Improves the workmanship.

請求項7に記載の成形体は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記金型は複数の円錐面を有しており、前記斜面は、前記円錐面により転写されることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the mold has a plurality of conical surfaces, and the inclined surface is transferred by the conical surfaces. It is characterized by.

前記金型の円錐面を転写した前記凸部を前記成形体に形成することで、光学部品として用いたときに所望の光学性能を発揮できる。   By forming the convex portion to which the conical surface of the mold is transferred on the molded body, desired optical performance can be exhibited when used as an optical component.

請求項8に記載の成形体は、請求項1〜7のいずれかに記載の発明において、前記成形体は、光学用透明樹脂より成形された光学部品であることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to seventh aspects, the molded body is an optical component molded from an optical transparent resin.

前記成形体を、光の透過・反射、清浄性などにおいて特に高機能が求められる光学部品に適用したときに、機能低下を招く成形体の頂点部損傷等を防ぐ事が出来る。   When the molded body is applied to an optical component that requires a particularly high function in terms of light transmission / reflection, cleanliness, etc., damage to the apex of the molded body, which causes a decrease in function, can be prevented.

請求項9に記載の成形体は、請求項8に記載の発明において、前記光学部品は、入射光を前記粗面により拡散する機能を有する導光体であることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to the eighth aspect, the optical component is a light guide having a function of diffusing incident light by the rough surface.

前記粗面による拡散性を維持しながら、前記凸部頂点近傍の損傷を防ぎ、高品質な成形品としての導光体を得られる。   While maintaining the diffusibility due to the rough surface, damage near the top of the convex portion can be prevented, and a light guide as a high-quality molded product can be obtained.

請求項10に記載の金型の製造方法は、光学素子を成形する金型の製造方法であって、
金型の素材を切削可能なすくい面が、第1の縁部と、前記第1の縁部に対して第1の角度で交差する方向に延在する第2の縁部と、前記第1の縁部と前記第2の縁部とをそれぞれ連結する第3の縁部とを含む第1の切削工具を用いて、金型の素材の表面に複数の溝を形成する第1工程と、
前記複数の溝を含む前記金型の素材の表面に粗面加工を施す第2工程と、
金型の素材を切削可能なすくい面が、第4の縁部と、前記第4の縁部に対して前記第1の角度より小さい第2の角度で交差する方向に延在する第5の縁部と、前記第4の縁部と前記第5の縁部とをそれぞれ連結する直線状の第6の縁部とを含む第2の切削工具を用いて、前記第3の縁部により形成された前記複数の溝の溝底を平面状に加工する第3工程と、を有することを特徴とする。
The mold manufacturing method according to claim 10 is a mold manufacturing method for molding an optical element,
A rake face capable of cutting the mold material has a first edge, a second edge extending in a direction intersecting the first edge at a first angle, and the first edge. A first step of forming a plurality of grooves on the surface of the mold material, using a first cutting tool including a third edge that connects the second edge and the second edge;
A second step of roughening the surface of the mold material including the plurality of grooves;
A rake face capable of cutting the mold material extends in a direction intersecting the fourth edge and a second angle smaller than the first angle with respect to the fourth edge. Formed by the third edge using a second cutting tool comprising an edge and a linear sixth edge connecting the fourth edge and the fifth edge respectively. And a third step of processing the bottoms of the plurality of grooves into a planar shape.

本発明によれば、前記第1の工程により加工された前記金型の素材に対して、前記第2の工程により粗面加工を行うことで、前記複数の溝を含む前記金型の素材の表面を粗面とすることができる。その後、前記第3の工程により前記複数の溝の溝底を平面状に加工することで、形成された複数の溝が、鏡面化された溝底と、その両側において前記溝底より全体的に粗度が荒い斜面とからなる金型を製造することができる。かかる金型から転写成形された光学素子は、所望の性能を発揮できる。   According to the present invention, the mold material processed in the first step is roughened in the second step, whereby the mold material including the plurality of grooves is formed. The surface can be rough. After that, by processing the groove bottoms of the plurality of grooves into a flat shape in the third step, the plurality of grooves formed are mirror-finished groove bottoms and the groove bottoms on both sides of the groove bottoms as a whole. It is possible to manufacture a mold having a rough slope. An optical element transfer-molded from such a mold can exhibit desired performance.

即ち、切削加工で複数の溝を加工形成することで、従来必要だった電鋳工程を廃止でき,金型製造に必要である期間を短縮するとともにコストを抑えることができる。また,粗面加工としてブラスト加工を行う場合、凹部が微小であるとブラスト粒子が入りにくく、面を荒らす効果が減少し粗さのムラが発生する恐れがあるが, 切削加工で複数の溝を加工形成することで、粗さのムラが抑制されて,粗面内が均一な粗度となり、金型から転写成形される光学素子として光の制御が期待される範囲内において良好な拡散効果を得ることが可能である。加えて、前記溝底を鏡面化することで、光学素子成形後の離型性を高めることができる。尚、本明細書中、「粗面」とは、粗面化処理により形成された面をいい、「鏡面」とは、切削加工により形成された面であって、少なくとも粗面よりも粗度が低い面をいうものとする。「粗面加工」としては、サンドブラスト処理や化学薬品処理などがある。   That is, by forming a plurality of grooves by cutting, it is possible to abolish the electroforming process that has been required in the past, shorten the period required for mold manufacture, and reduce the cost. In addition, when blasting is performed as rough surface processing, if the concave portion is minute, blast particles are difficult to enter, and the effect of roughening the surface may be reduced and roughness unevenness may occur. By processing and forming, unevenness in roughness is suppressed, the roughness in the rough surface becomes uniform, and a good diffusion effect is achieved within the range where light control is expected as an optical element transferred from a mold. It is possible to obtain. In addition, by making the groove bottom into a mirror surface, the releasability after molding the optical element can be enhanced. In the present specification, “rough surface” means a surface formed by roughening treatment, and “mirror surface” means a surface formed by cutting, which is at least rougher than the rough surface. Is the low side. “Roughening” includes sandblasting and chemical treatment.

請求項11に記載の金型の製造方法は、請求項10に記載の発明において、前記第1の切削工具の前記第1の縁部は直線状であり、前記第1の縁部により切削される前記複数の溝の第1斜面は平面であり、前記第1の切削工具の前記第2の縁部は直線状であり、前記第2の縁部により切削される前記複数の溝の第2斜面は平面であり、前記第1の切削工具の前記第3の縁部は直線状であり、前記第3の縁部により切削される前記複数の溝の溝底は平面であることを特徴とする。   The mold manufacturing method according to claim 11 is the invention according to claim 10, wherein the first edge portion of the first cutting tool is linear and is cut by the first edge portion. The first inclined surfaces of the plurality of grooves are flat, the second edge of the first cutting tool is linear, and the second of the plurality of grooves cut by the second edge. The slope is a flat surface, the third edge of the first cutting tool is linear, and the groove bottoms of the plurality of grooves cut by the third edge are flat. To do.

本発明により製造された金型により、斜面が粗面とされランド部が鏡面化された、断面が台形状の複数の山部形成した表面を有する光学素子を転写成形することができる。かかる光学素子は導光板として好適である。   With the mold manufactured according to the present invention, it is possible to transfer and mold an optical element having a surface in which a slope is rough and a land portion is mirror-finished and a plurality of trapezoidal peaks are formed. Such an optical element is suitable as a light guide plate.

請求項12に記載の金型の製造方法は、請求項11に記載の発明において、前記第2の切削工具の前記第4の縁部により、前記複数の溝の前記溝底に隣接した第1斜面の一部を切削し、前記第2の切削工具の前記第5の縁部により、前記複数の溝の前記溝底に隣接した第2斜面の一部を切削することを特徴とする。   A mold manufacturing method according to a twelfth aspect of the present invention is the method according to the eleventh aspect, wherein the fourth edge of the second cutting tool is adjacent to the groove bottoms of the plurality of grooves. A part of the slope is cut, and a part of the second slope adjacent to the groove bottoms of the plurality of grooves is cut by the fifth edge of the second cutting tool.

本発明により製造された金型は、前記複数の溝の前記溝底に隣接した第1斜面の一部及び第2斜面の一部を切削しているので、かかる部位が鏡面化することとなる。これにより、前記金型を用いて樹脂の成形を行ったときに、溝底と第1斜面及び第2斜面の交差部に固化した樹脂が引っ掛かって離型を阻害したり或いは離型時に欠損したりするという不具合を回避できる。   Since the metal mold | die manufactured by this invention has cut | disconnected a part of 1st slope and a part of 2nd slope adjacent to the said groove bottom of these groove | channels, this part will become a mirror surface. . As a result, when the resin is molded using the mold, the solidified resin is caught at the intersection of the groove bottom and the first slope and the second slope to inhibit the release or to be lost during the release. You can avoid problems such as.

請求項13に記載の金型の製造方法は、請求項11又は12に記載の発明において、前記金型の素材の切削加工時に、前記第2の切削工具の前記第4の縁部の前記溝底に対する傾き角は、前記第1の切削工具の前記第1の縁部の前記溝底に対する傾き角よりも1度以上小さく、且つ前記第2の切削工具の前記第5の縁部の前記溝底に対する傾き角は、前記第1の切削工具の前記第2の縁部の前記溝底に対する傾き角よりも1度以上小さいことを特徴とする。   The mold manufacturing method according to claim 13 is the invention according to claim 11 or 12, wherein the groove at the fourth edge of the second cutting tool is formed when the material of the mold is cut. The inclination angle with respect to the bottom is 1 degree or more smaller than the inclination angle with respect to the groove bottom of the first edge of the first cutting tool, and the groove at the fifth edge of the second cutting tool. An inclination angle with respect to the bottom is smaller by 1 degree or more than an inclination angle with respect to the groove bottom of the second edge of the first cutting tool.

これにより、前記第2の工程により粗面加工された前記第1斜面及び前記第2斜面全てを鏡面化することがなく、かかる金型から転写成形された光学素子の所望の性能を確保できる。   Thereby, the desired performance of the optical element transferred and molded from the mold can be ensured without making the first inclined surface and the second inclined surface roughened by the second step all mirrored.

請求項14に記載の金型の製造方法は、請求項10〜13のいずれかに記載の発明において、前記第1の工程において、前記第1の切削工具と前記金型の素材とは直交する3軸方向に相対駆動されるようになっており、前記第3の工程において、前記第2の切削工具と前記金型の素材とは直交する3軸方向に相対駆動されるようになっていることを特徴とする。   The method for manufacturing a mold according to claim 14 is the invention according to any one of claims 10 to 13, wherein the first cutting tool and the material of the mold are orthogonal to each other in the first step. In the third step, the second cutting tool and the material of the mold are relatively driven in the three axial directions orthogonal to each other. It is characterized by that.

これによりフライカット加工やシェーパ加工にて前記金型の素材を切削加工することができる。   Thereby, the raw material of the mold can be cut by fly cutting or shaper processing.

請求項15に記載の金型の製造方法は、請求項10〜14のいずれかに記載の発明において、前記第1の工程と前記第3の工程のうち少なくとも一方における切削はフライカット方式であることを特徴とする。   The method for producing a mold according to claim 15 is the invention according to any one of claims 10 to 14, wherein the cutting in at least one of the first step and the third step is a fly-cut method. It is characterized by that.

請求項16に記載の金型の製造方法は、請求項10〜15のいずれかに記載の発明において、前記第1の工程と前記第3の工程のうち少なくとも一方における切削はシェーパ方式であることを特徴とする。   The method for manufacturing a mold according to claim 16 is the invention according to any one of claims 10 to 15, wherein the cutting in at least one of the first step and the third step is a shaper method. It is characterized by.

請求項17に記載の金型の製造方法は、請求項10〜16のいずれかに記載の発明において、 前記金型の素材の切削加工時に、前記第1の切削工具の前記第1のすくい面を、前記金型の素材に対する相対移動方向に投影したときに、前記複数の溝の断面形状に一致することを特徴とする。   The mold manufacturing method according to claim 17, wherein the first rake face of the first cutting tool is formed when the material of the mold is cut. When projected in the direction of relative movement with respect to the material of the mold, it matches the cross-sectional shape of the plurality of grooves.

例えば、前記第1の切削工具の前記第1のすくい面を相対移動方向に沿って前後に傾けることで、前記すくい面の投影形状が変化するから、これにより前記複数の溝の前記第1斜面及び前記第2斜面の傾き角を任意に調整できる。   For example, since the projected shape of the rake face changes by tilting the first rake face of the first cutting tool back and forth along the relative movement direction, the first slope of the plurality of grooves can thereby be changed. And the inclination angle of the second slope can be arbitrarily adjusted.

請求項18に記載の金型の製造方法は、請求項10〜17のいずれかに記載の発明において、前記第1の工程において、同一の溝内で前記第1の切削工具を複数回走査することにより、1つの溝を形成することを特徴とする。   The method for producing a mold according to claim 18 is the invention according to any one of claims 10 to 17, wherein, in the first step, the first cutting tool is scanned a plurality of times in the same groove. Thus, one groove is formed.

これにより前記複数の溝の幅を任意に調整できる。   Thereby, the width of the plurality of grooves can be arbitrarily adjusted.

請求項19に記載の金型の製造方法は、請求項10〜18のいずれかに記載の発明において、前記第3の工程の前に、前記第1の工程で形成した複数の溝の位置を検出する検出工程を有することを特徴とする。   The method for manufacturing a mold according to claim 19 is the invention according to any one of claims 10 to 18, wherein the positions of the plurality of grooves formed in the first step are set before the third step. It has the detection process to detect, It is characterized by the above-mentioned.

これにより前記第1の工程で形成した複数の溝と、前記第2の切削工具とを精度良く位置決めできる。   As a result, the plurality of grooves formed in the first step and the second cutting tool can be accurately positioned.

請求項20に記載の金型の製造方法は、請求項10〜19のいずれかに記載の発明において、前記第2の切削工具は単結晶ダイヤモンド製であることを特徴とする。   A method for manufacturing a mold according to a twentieth aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the tenth to nineteenth aspects, the second cutting tool is made of single crystal diamond.

これにより、前記溝底を高精度に鏡面化できる。   Thereby, the groove bottom can be mirrored with high accuracy.

請求項21に記載の金型の製造方法は、請求項10〜20のいずれかに記載の発明において、前記金型の素材における前記複数の溝を形成する表面には、メッキ層が形成されていることを特徴とする。メッキとしては、Ni−Pメッキなどがある。   The method for manufacturing a mold according to claim 21 is the invention according to any one of claims 10 to 20, wherein a plating layer is formed on a surface of the mold material on which the plurality of grooves are formed. It is characterized by being. Examples of plating include Ni-P plating.

これにより被切削性が向上するため、高精度な溝を切削加工により形成できる。   As a result, the machinability is improved, so that a highly accurate groove can be formed by cutting.

請求項22に記載の金型は、請求項10〜21のいずれかに記載された金型の製造方法により製造されたことを特徴とする。   A mold according to claim 22 is manufactured by the mold manufacturing method according to any one of claims 10 to 21.

請求項23に記載の金型は、請求項22に記載の発明において、形成された複数の溝が、鏡面化された溝底と、その両側において前記溝底より全体的に粗度が荒い斜面とからなり、前記溝底と前記斜面との交差部近傍の前記斜面の一部が鏡面化されていることを特徴とする。   According to a twenty-third aspect of the invention, in the invention of the twenty-second aspect, the plurality of grooves formed are mirror-finished groove bottoms, and inclined surfaces having rougher overall roughness than the groove bottoms on both sides thereof. And a part of the slope near the intersection of the groove bottom and the slope is mirror-finished.

これにより、前記金型を用いて樹脂の成形を行ったときに、溝底と第1斜面及び第2斜面の交差部に固化した樹脂が引っ掛かって離型を阻害したり或いは離型時に欠損したりするという不具合を回避できる。   As a result, when the resin is molded using the mold, the solidified resin is caught at the intersection of the groove bottom and the first slope and the second slope to inhibit the release or to be lost during the release. You can avoid problems such as.

請求項24に記載の光学素子は、請求項22又は23に記載の金型より成形されたことを特徴とする。   An optical element according to a twenty-fourth aspect is characterized by being molded from the mold according to the twenty-second or twenty-third aspect.

本発明によれば、斜面が粗面で形成される凸部を有しつつも高精度な形状を備えた成形体を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the molded object provided with the highly accurate shape can be provided, having a convex part in which a slope is a rough surface.

本発明によれば、簡素な工程であって処理時間も少ないにも関わらず、高精度な形状を形成できる金型の製造方法、それにより製造される金型および、この金型により成形された光学素子を提供することができる。   According to the present invention, a manufacturing method of a mold capable of forming a highly accurate shape in a simple process and having a short processing time, a mold manufactured by the method, and a mold manufactured by the mold An optical element can be provided.

第1の実施形態の金型の製造方法を実施できる加工装置の一例であるX、Z、Y軸の3軸超精密加工機の斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a three-axis ultraprecision processing machine with X, Z, and Y axes, which is an example of a processing apparatus that can implement a mold manufacturing method according to a first embodiment. 図1の3軸超精密加工機に取り付けられる切削工具の全体を示す図である。It is a figure which shows the whole cutting tool attached to the 3 axis | shaft superprecision processing machine of FIG. 金型の素材WKの加工工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the raw material WK of a metal mold | die. 製造された金型を用いた樹脂の成形工程(a)(b)(c)を示す図である。It is a figure which shows the molding process (a) (b) (c) of resin using the manufactured metal mold | die. 樹脂の成形工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the shaping | molding process of resin. 比較例にかかる成形体の成形時・離型時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of shaping | molding and mold release of the molded object concerning a comparative example. 本実施形態にかかる成形体の成形時・離型時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of shaping | molding and mold release of the molded object concerning this embodiment. 変形例にかかる成形体の成形時・離型時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of shaping | molding and mold release of the molded object concerning a modification. 別な比較例にかかる成形体の成形時・離型時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of shaping | molding and mold release of the molded object concerning another comparative example. 別な変形例にかかる成形体の成形時・離型時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of shaping | molding and mold release of the molded object concerning another modification. 照明ユニットの要部構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principal part structure of an illumination unit. 照明スタンドの概要を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the outline | summary of an illumination stand. 第2の実施形態を説明するための図であって、(a)は図1の3軸超精密加工機に取り付けられる切削工具の全体を示す図であり、(b)は第1の切削工具T1のすくい面SPの拡大形状(A)を示し、(c)は第2の切削工具T2のすくい面SPの拡大形状(A)を示す。It is a figure for demonstrating 2nd Embodiment, Comprising: (a) is a figure which shows the whole cutting tool attached to the triaxial superprecision machine of FIG. 1, (b) is a 1st cutting tool. The enlarged shape (A) of the rake face SP of T1 is shown, and (c) shows the enlarged shape (A) of the rake face SP of the second cutting tool T2. 第2の実施形態を説明するための図であって、(a)は第1の工程において第1の切削工具T1により切削される金型の素材WKの状態を示し、(b)は第2の工程においてサンドブラスト処理される金型の素材WKの状態を示し、(c)は第3の工程において第2の切削工具T2により切削される金型の素材WKの状態を示し、(d)は、第3の工程後の金型の素材WKの溝を拡大して示す図であるが、粗面は誇張して示している。It is a figure for demonstrating 2nd Embodiment, Comprising: (a) shows the state of the raw material WK of the metal mold | die cut by 1st cutting tool T1 in a 1st process, (b) is 2nd. (C) shows the state of the die material WK to be cut by the second cutting tool T2 in the third step, and (d) shows the state of the die material WK to be sandblasted in the step. FIG. 5 is an enlarged view showing a groove of the mold material WK after the third step, but the rough surface is exaggerated. 第2の実施形態の変形例を示す図14(a)と同様な図である。It is a figure similar to Fig.14 (a) which shows the modification of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の別な変形例を示す図であり、3軸超精密加工機の回転部RTの軸線方向に見た図である。It is a figure which shows another modification of 2nd Embodiment, and is the figure seen in the axial direction of rotating part RT of a triaxial superprecision machine.

以下に本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

〈第1の実施形態〉
図1は、本実施形態の金型の製造方法を実施できる加工装置の一例であるX、Z、Y軸の3軸超精密加工機の斜視図である。図1において、ベースBS上に、X方向に移動可能なX軸ステージXSと、それに直交するZ方向に移動可能なZ軸ステージZSが載置されている。X軸ステージXS上には、X方向及びZ方向に直交するY方向(高さ方向)に移動可能なY軸ステージYSが載置されており、Y軸ステージYSは、回転部RTを回転駆動する回転機構RSを支持している。回転部RTの周囲には、図2に示す切削工具T1又はT2がすくい面SPを周方向に向けて取り付けられている。一方、Z軸ステージZS上には、金型の素材となる金型の素材WKが取り付けられている。尚、Z軸ステージZS上に載置された金型の素材WKの加工部を観察できる顕微鏡等の光学検出部OSが、ベースBS上に設けられている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view of an X-, Z-, and Y-axis three-precision ultra-precision processing machine that is an example of a processing apparatus that can perform the mold manufacturing method of the present embodiment. In FIG. 1, an X-axis stage XS movable in the X direction and a Z-axis stage ZS movable in the Z direction orthogonal to the X-axis stage XS are mounted on the base BS. On the X-axis stage XS, a Y-axis stage YS that can move in the Y direction (height direction) orthogonal to the X direction and the Z direction is mounted. The Y axis stage YS drives the rotating unit RT to rotate. The rotating mechanism RS is supported. A cutting tool T1 or T2 shown in FIG. 2 is attached around the rotating portion RT with the rake face SP in the circumferential direction. On the other hand, on the Z-axis stage ZS, a mold material WK as a mold material is attached. Note that an optical detection unit OS such as a microscope capable of observing a processing unit of the mold material WK placed on the Z-axis stage ZS is provided on the base BS.

図2は、図1の3軸超精密加工機に取り付けられる切削工具を示す図である。図2において、切削工具Tは、回転部RTに取り付けられる支持部THと、すくい面SPとを有している。すくい面SPの形状は台形形状である。   FIG. 2 is a view showing a cutting tool attached to the three-axis ultraprecision machine shown in FIG. In FIG. 2, the cutting tool T has a support portion TH attached to the rotating portion RT and a rake face SP. The shape of the rake face SP is a trapezoidal shape.

図2に示すように、切削工具Tのすくい面SPが、直線状の第1の縁部E1と、第1の縁部E1に対して交差する方向に延在する直線状の第2の縁部E2と、第1の縁部E1と第2の縁部E2とをそれぞれ連結する直線状の第3の縁部E3とにより輪郭付けられている。   As shown in FIG. 2, the rake face SP of the cutting tool T has a linear first edge E1 and a linear second edge extending in a direction intersecting the first edge E1. It is contoured by a portion E2, and a linear third edge portion E3 that connects the first edge portion E1 and the second edge portion E2, respectively.

図1の3軸超精密加工機を用いた金型の加工工程について説明する。図1において、回転部RTに取り付けた切削工具Tを、金型の素材WKの側方(図で奥側)における切削開始点に位置させる。金型の素材WKの表面WPには、Ni−Pメッキが施されているものとする。まず、Y軸ステージYSの位置を調整し、回転機構RSにより回転部RTを回転させ、切削工具Tをその周方向に回転させる。かかる状態から、X軸ステージXSをX方向に移動させると、金型の素材WKが、切削工具Tの回転軌跡内に相対移動し、すくい面SPにより加工面(金型の転写面になる)WPを回転軌跡に沿った円弧状に切削することができる。切削工具Tの回転速度に対して、X軸ステージXSの移動速度が遅ければ、円弧状の溝を連続する形で、断面を図3(a)に示す直線状の溝GVを形成できる。X軸ステージXSが金型の素材WKの全長以上の距離にわたって移動(走査)することで、最初の溝加工が終了する。   The metal mold machining process using the 3-axis ultra-precision machine shown in FIG. 1 will be described. In FIG. 1, the cutting tool T attached to the rotating part RT is positioned at the cutting start point on the side (back side in the figure) of the die material WK. It is assumed that Ni-P plating is applied to the surface WP of the mold material WK. First, the position of the Y-axis stage YS is adjusted, the rotating part RT is rotated by the rotating mechanism RS, and the cutting tool T is rotated in the circumferential direction. From this state, when the X-axis stage XS is moved in the X direction, the die material WK moves relative to the rotation trajectory of the cutting tool T, and the machining surface (becomes the die transfer surface) by the rake surface SP. The WP can be cut into an arc along the rotation locus. If the moving speed of the X-axis stage XS is slower than the rotational speed of the cutting tool T, a linear groove GV whose cross section is shown in FIG. When the X-axis stage XS moves (scans) over a distance equal to or longer than the entire length of the mold material WK, the first groove processing is completed.

その後、Y軸ステージYSにより切削工具TをY軸方向に上昇させ、金型の素材WKとの干渉を回避しつつ、X軸ステージXSを逆のX方向に移動させまた下降させて切削開始点に戻す。更にZ軸ステージZSにより、切削工具Tの刃幅(図3(a)参照)以下の所定量だけワークWSを相対移動させた後、再び切削工具Tを回転させながら、X軸ステージXSをX方向に移動させることで、隣接した平行な溝GVの加工を行える。このようにして、溝加工が終了するごとに切削開始点に切削工具Tを戻し、その都度Y軸ステージYSを微量移動させることで、図3(b)に示すごとき、それぞれ溝底BTと斜面S1,S2からなる複数の溝構造を形成することができる。   Thereafter, the cutting tool T is raised in the Y-axis direction by the Y-axis stage YS, and the X-axis stage XS is moved in the opposite X direction and lowered while avoiding interference with the mold material WK, and the cutting start point Return to. Further, after the workpiece WS is relatively moved by a predetermined amount equal to or less than the blade width of the cutting tool T (see FIG. 3A) by the Z-axis stage ZS, the X-axis stage XS is rotated while the cutting tool T is rotated again. By moving in the direction, adjacent parallel grooves GV can be processed. In this way, each time the groove processing is completed, the cutting tool T is returned to the cutting start point, and the Y-axis stage YS is moved by a small amount each time as shown in FIG. A plurality of groove structures composed of S1 and S2 can be formed.

かかる加工方法は、フライカット加工と呼ばれる方法であるが、切削工具Tが回転走査しているために、周期的に金型の素材WKから離れることから、摩擦熱による切削工具T1の温度上昇を抑え、その損耗を抑制することができる。又、切削工具Tが金型の素材WKから周期的に離れるので、切削加工により生じた切れ粉を自然に除去することが可能となる。しかしながら、切削工具Tを回転させることなく、X方向に移動させるシェーパ加工を行っても良い。   Such a processing method is a method called fly-cut processing. However, since the cutting tool T is rotationally scanned, the temperature of the cutting tool T1 is increased due to frictional heat because the cutting tool T periodically moves away from the die material WK. And the wear can be suppressed. Further, since the cutting tool T is periodically separated from the mold material WK, it is possible to naturally remove chips generated by the cutting process. However, you may perform the shaper process which moves to the X direction, without rotating the cutting tool T. FIG.

次いで、溝GVの溝底BT及び、溝底BTの近傍の斜面S1,S2にわたって、マスキングテープMTを貼り付けた後、図3(b)に示すように、複数の溝GVを含む金型の素材WKの上面WPにサンドブラスト処理を行って、上面WP全体に粗面処理を施す。   Next, after applying the masking tape MT over the groove bottom BT of the groove GV and the slopes S1 and S2 in the vicinity of the groove bottom BT, as shown in FIG. 3B, the mold including the plurality of grooves GV is formed. Sand blasting is performed on the upper surface WP of the material WK, and the entire upper surface WP is roughened.

その後、金型の素材WKからマスキングテープMTを剥がすことで、図3(c)に示すような溝構造を形成することができる。即ち、マスキングテープMTが貼り付けられていた溝GVの溝底BT及び、溝底BTの近傍の斜面S1,S2は平滑面(平滑面転写面)のままであるが、それ以外の斜面S1,S2は粗面(粗面転写面)となっている。   Thereafter, by removing the masking tape MT from the mold material WK, a groove structure as shown in FIG. 3C can be formed. That is, the groove bottom BT of the groove GV to which the masking tape MT has been attached and the slopes S1 and S2 in the vicinity of the groove bottom BT remain smooth surfaces (smooth surface transfer surfaces). S2 is a rough surface (rough surface transfer surface).

尚、金型の製造方法の変形例としては、マスキングテープMTを貼り付けることなく、複数の溝GVを含む金型の素材WKの上面WP全体にサンドブラスト処理を行った後、図3(a)に点線で示す細幅の切削工具を用いて、溝GVの溝底BT及び、溝底BTの近傍の斜面S1,S2のみを切削して平滑面とすることができる。このとき、2種類の切削工具の位置を合わせるために、光学検出部OSを用いることができる。   As a modification of the mold manufacturing method, a sandblasting process is performed on the entire upper surface WP of the mold material WK including the plurality of grooves GV without applying the masking tape MT, and then FIG. Using a thin cutting tool indicated by a dotted line, only the groove bottom BT of the groove GV and the slopes S1 and S2 near the groove bottom BT can be cut into a smooth surface. At this time, the optical detection unit OS can be used to align the positions of the two types of cutting tools.

光学素子の成形装置を説明する。図4において、121は可動側金型、122は固定側金型である。上述した溝GVは、可動側金型121に形成されている。可動側金型121には、射出成形機123からの樹脂材料が型内に注入されるゲート121aが設けられている。ゲート121aからの樹脂の射出方向は、光学素子の溝と交差する方向としたが、溝に沿う方向としても良い。また、溝GVは固定側金型に形成されていても良い。   An optical element molding apparatus will be described. In FIG. 4, 121 is a movable mold, and 122 is a fixed mold. The groove GV described above is formed in the movable mold 121. The movable mold 121 is provided with a gate 121a into which the resin material from the injection molding machine 123 is injected into the mold. The injection direction of the resin from the gate 121a is a direction intersecting with the groove of the optical element, but may be a direction along the groove. Further, the groove GV may be formed in the fixed mold.

図5は、図4に示す成形装置を用いた光学部品の製造方法を概念的に説明するフローチャートである。まず、不図示の金型温度調節機により、金型121、122とを成形に適する温度まで加熱する(ステップS10)。これにより、両金型121、122においてキャビティを形成する金型部分の表面やその近傍の温度を成形に適する温度状態とすることができる。   FIG. 5 is a flowchart conceptually illustrating a method of manufacturing an optical component using the molding apparatus shown in FIG. First, the molds 121 and 122 are heated to a temperature suitable for molding by a mold temperature controller (not shown) (step S10). Thereby, the temperature of the surface of the metal mold | die part which forms a cavity in both the metal mold | die 121,122, and its vicinity can be made into the temperature state suitable for shaping | molding.

次に、図4(a)に示すように、可動側金型121を固定側金型122側に向けて前進させて型閉じを開始させる(ステップS11)。その後、可動側金型121と固定側金型122とが必要な圧力で締め付けられる型締めが行われる(ステップS12)。   Next, as shown in FIG. 4A, the movable side mold 121 is advanced toward the fixed side mold 122 to start mold closing (step S11). Thereafter, mold clamping is performed in which the movable mold 121 and the fixed mold 122 are clamped with a necessary pressure (step S12).

次に、図4(b)に示すように、不図示の射出装置を動作させて、型締めされた両金型121、122との間のキャビティ中に、光学用透明樹脂である溶融樹脂を、ゲート121aを介して必要な圧力で注入する射出を行わせる(ステップS13)。   Next, as shown in FIG. 4B, an injection device (not shown) is operated, and a molten resin, which is an optical transparent resin, is placed in the cavity between the molds 121 and 122 that are clamped. Then, injection is performed at a required pressure through the gate 121a (step S13).

溶融樹脂をキャビティ内に導入した後は、キャビティ中の溶融樹脂が放熱によって徐々に冷却されるので、かかる冷却にともなって溶融樹脂が固化し成形が完了するのを待つ(ステップS14)。   After the molten resin is introduced into the cavity, the molten resin in the cavity is gradually cooled by heat dissipation, so that the molten resin solidifies with the cooling and waits for completion of molding (step S14).

次に、図4(c)に示すように、可動側金型121を固定側金型122から離間させる型開きを行う(ステップS15)。その後、成形品の突き出しが行われ(ステップS16)、成形品である成形体1は離型される(ステップS17)。   Next, as shown in FIG.4 (c), the mold opening which spaces apart the movable mold 121 from the stationary mold 122 is performed (step S15). Thereafter, the molded product is ejected (step S16), and the molded body 1 as the molded product is released (step S17).

ここで、比較例を参照して、本実施形態にかかる成形体の離型時の状態を説明する。
図6は、比較例にかかる成形体の成形時・離型時の状態を示し、図7は、本実施形態にかかる成形体の成形時・離型時の状態を示す。まず、図6に示す比較例では、金型Mにおける溝GVを含む表面WP全体に、粗面処理が施されているものとする。ここで、金型Mの溝GVの溝底BTにより、成形体1の凸部としてのランド部Lのトップ面L1が転写成形され、溝GVの斜面S1,S2により、ランド部Lの斜面L2,L3が転写成形されるものとする。
Here, with reference to a comparative example, the state at the time of mold release of the molded object concerning this embodiment is demonstrated.
FIG. 6 shows a state of the molded body according to the comparative example at the time of molding and release, and FIG. 7 shows a state of the molded body according to the present embodiment at the time of molding and release. First, in the comparative example shown in FIG. 6, it is assumed that the entire surface WP including the groove GV in the mold M is subjected to a rough surface treatment. Here, the top surface L1 of the land portion L as the convex portion of the molded body 1 is transferred and molded by the groove bottom BT of the groove GV of the mold M, and the inclined surface L2 of the land portion L is formed by the inclined surfaces S1 and S2 of the groove GV. , L3 are transferred and molded.

図6(a)に示すように、比較例の金型を用いて成形を行うと、溝GVの溝底BTと斜面S1,S2の粗面の微小凹部に樹脂が入り込んで固化する。よって図6(b)に示す離型時には、溝GVの形状を転写した成形体1のランド部Lにおいて、トップ面L1と斜面L2,L3が粗面の微小凹部より抜け出る際に抵抗が生じる(アンカー効果という)。成形体1の角部は強度が相対的に低いため、図6(b)に示すように、トップ面L1と斜面L2,L3の角部が変形してバリBRが発生したり、或いは図6(c)に示すように、トップ面L1の両面が垂れ下がるように変形(D)したり、図6(d)に示すように、角部の樹脂がちぎれて残存(F)することがある。角部からのバリBRは、接触により落下してゴミなどの異物となり、製造品質を低下させる恐れがある。又、トップ面L1の変形(D)は、成形体1を光学部品として用いた場合に、光学性能を低下させる恐れがある。又、角部の樹脂がちぎれることにより、成形体の形状が所望の形状と変わってしまう他、新たな成形を行う前に、金型に残存した樹脂(F)を取り除く必要がある。   As shown in FIG. 6A, when molding is performed using the mold of the comparative example, the resin enters and solidifies into the groove bottom BT of the groove GV and the minute concave portions of the rough surfaces of the slopes S1 and S2. Therefore, at the time of mold release shown in FIG. 6B, in the land portion L of the molded body 1 to which the shape of the groove GV is transferred, resistance is generated when the top surface L1 and the inclined surfaces L2, L3 come out from the minute concave portions of the rough surface ( Called anchor effect). Since the corner portion of the molded body 1 is relatively low in strength, as shown in FIG. 6B, the corner portions of the top surface L1 and the slopes L2 and L3 are deformed to generate burrs BR, or FIG. As shown in (c), the top surface L1 may be deformed (D) so that both surfaces hang down, or as shown in FIG. 6 (d), the resin at the corner may be broken and remain (F). The burrs BR from the corners may fall due to contact and become foreign matters such as dust, which may reduce the manufacturing quality. Further, the deformation (D) of the top surface L1 may reduce the optical performance when the molded body 1 is used as an optical component. In addition to the resin at the corners being broken, the shape of the molded body changes from the desired shape, and it is necessary to remove the resin (F) remaining in the mold before new molding.

これに対し、本実施形態によれば、図7(a)に示すように、成形体と金型の離型方向(図7で上下方向)に対して直交する溝GVの溝底BT及び、溝底BTの近傍(内側の領域)の斜面S1,S2は平滑面転写部FPとしているから、離型時に溝底BTとその近傍において樹脂の剥離抵抗が少なくなり、バリも生じることなく離型性に優れるので、溝GVの形状を精度良く転写できる。又、溝底BTの近傍以外(外側の領域)の斜面S1,S2は粗面転写部HPとしているから、図7(b)に示すように、ランド部Lの斜面L2,L3の殆どが粗面となるため、成形体1を光学部品としたときに所望の拡散効果を発揮できる。尚、ランド部Lの斜面L2,L3の最も内側の位置(ランド面L1との境界)から斜面に沿って、5μm以上にわたって平滑面が延在していると好ましい。又、斜面L2、L3の少なくとも1つ(ここではL3)は、金型の離型方向に対してθ=45度未満の傾き角で傾斜していると好ましい。   On the other hand, according to this embodiment, as shown in FIG. 7A, the groove bottom BT of the groove GV perpendicular to the mold release direction (vertical direction in FIG. 7) of the molded body and the mold, and Since the slopes S1 and S2 in the vicinity (inner area) of the groove bottom BT are the smooth surface transfer portion FP, the release resistance of the resin is reduced at the groove bottom BT and its vicinity at the time of mold release, and the mold is released without causing burrs. Therefore, the shape of the groove GV can be accurately transferred. Further, since the slopes S1 and S2 other than the vicinity of the groove bottom BT (outside area) are the rough surface transfer portion HP, most of the slopes L2 and L3 of the land portion L are rough as shown in FIG. Therefore, when the molded body 1 is an optical component, a desired diffusion effect can be exhibited. In addition, it is preferable that the smooth surface extends over 5 μm or more along the slope from the innermost position (boundary with the land surface L1) of the slopes L2 and L3 of the land portion L. Further, it is preferable that at least one of the inclined surfaces L2 and L3 (here, L3) is inclined at an inclination angle of less than θ = 45 degrees with respect to the mold release direction.

図8は、変形例にかかる金型を示す図である。本変形例においては、図8(a)に示すように、金型に形成された溝GVは、成形体と金型の離型方向(図8で上下方向)に対して直交する溝底BTを有し、溝底BTと側面S1,S2のうち外側の領域とを粗面転写部HPとし、側面S1,S2の粗面転写部HPと溝底BTとの間に挟まれた側面S1,S2の内側の領域を平滑面転写部FPとする。   FIG. 8 is a view showing a mold according to a modification. In this modification, as shown in FIG. 8A, the groove GV formed in the mold has a groove bottom BT orthogonal to the mold release direction (vertical direction in FIG. 8) of the molded body and the mold. And a side surface S1, sandwiched between the rough surface transfer portion HP of the side surfaces S1 and S2 and the groove bottom BT. A region inside S2 is defined as a smooth surface transfer portion FP.

このように、粗面転写部HPと溝底BTとの間に挟まれた部位に平滑面転写部FPを設けると、離型時に側面S1,S2の溝底BT近傍における樹脂の剥離抵抗が少なくなり、図8(b)に示すように、バリも生じることなく、溝GVの形状を精度良く転写できると共に、離型性に優れる。   As described above, when the smooth surface transfer portion FP is provided at a portion sandwiched between the rough surface transfer portion HP and the groove bottom BT, the resin peeling resistance in the vicinity of the groove bottom BT of the side surfaces S1 and S2 is small at the time of release. Thus, as shown in FIG. 8B, the shape of the groove GV can be accurately transferred without causing burrs, and the releasability is excellent.

図9は、別な比較例にかかる金型を示す図であり、図10は、別な変形例にかかる金型を示す図である。図9、10に示す金型は、溝GVが溝底を有しておらず、互いに交差する斜面S1,S2のみからなるが、図9の比較例では、斜面S1,S2全体に粗面加工を施しており、図10の変形例では、斜面S1,S2の交差部のみ、平滑面転写部FPとし、それ以外を粗面転写部HPとしている。変形例の構成は、溝GVを切削加工した後、斜面S1,S2の交差部のみをマスキングしてサンドブラスト処理することで得られる。ここで、金型Mの溝GVの斜面S1,S2により、三角断面形状の凸部Pの斜面L2,L3が転写成形されるものとする。   FIG. 9 is a diagram illustrating a mold according to another comparative example, and FIG. 10 is a diagram illustrating a mold according to another modification. 9 and 10, the groove GV does not have a groove bottom and includes only slopes S1 and S2 that intersect with each other. However, in the comparative example of FIG. 9, the entire slopes S1 and S2 are roughened. In the modification of FIG. 10, only the intersection of the slopes S1 and S2 is the smooth surface transfer portion FP, and the others are the rough surface transfer portion HP. The configuration of the modified example can be obtained by cutting the groove GV and then masking only the intersection of the slopes S1 and S2 and performing sandblasting. Here, it is assumed that the slopes L2 and L3 of the convex portion P having a triangular cross section are transferred and molded by the slopes S1 and S2 of the groove GV of the mold M.

図9(a)に示すように、比較例の金型を用いて成形を行うと、溝GVの斜面S1,S2の交差部にある微小凹部に樹脂が入り込んで固化する。よって離型時にはアンカー効果により、図9(b)に示すように、斜面S1,S2の交差部の樹脂がちぎれて残存し(F)、高精度な成形を行えない他、新たな成形を行う前に、金型Mに残存した樹脂(F)を取り除く必要がある。   As shown in FIG. 9A, when molding is performed using the mold of the comparative example, the resin enters and solidifies in the minute recesses at the intersections of the slopes S1 and S2 of the groove GV. Therefore, due to the anchor effect at the time of mold release, as shown in FIG. 9B, the resin at the intersection of the slopes S1 and S2 remains torn (F), and high-precision molding cannot be performed, and new molding is performed. It is necessary to remove the resin (F) remaining in the mold M before.

これに対し図10に示す変形例では、溝GVの斜面S1,S2は、その交差部近傍が平滑面転写部FPであり、それ以外が粗面転写部HPであるから、図10(b)に示すように、離型時に斜面S1,S2の交差部近傍において樹脂の剥離抵抗が少なくなり、樹脂のちぎれも抑制され離型性に優れるので、溝GVの形状を精度良く転写して凸部Pを形成できる。尚、本変形例では、金型に溝GVを設けたが、これを同じ断面の円錐面を複数個ドット状に設けても良い。かかる場合、斜面S1,S2は単一の円錐面となる。   On the other hand, in the modified example shown in FIG. 10, the slopes S1 and S2 of the groove GV are the smooth surface transfer portion FP near the intersection and the rough surface transfer portion HP in the other portions. As shown in FIG. 3, the resin peeling resistance is reduced in the vicinity of the intersection of the slopes S1 and S2 at the time of mold release, the resin tearing is suppressed, and the mold release property is excellent. P can be formed. In this modification, the groove GV is provided in the mold, but a plurality of conical surfaces having the same cross section may be provided in a dot shape. In such a case, the slopes S1 and S2 are a single conical surface.

本実施形態にかかる金型により成形された光学部品の用途について説明する。図11は、かかる光学部品を導光体1として用いてなり、面発光する照射面を備えた照明ユニットUを示している。図12は、かかる照明ユニットUを利用した照明スタンドSTを示している。照明スタンドSTは、台座部31と支柱32とを備え、該支柱32の先端側に照明ユニットUを装着し、該照明ユニットUの面発光する第1主面11を該照明面と略平行に設置して使用するようにしている。   An application of the optical component molded by the mold according to the present embodiment will be described. FIG. 11 shows an illumination unit U using such an optical component as the light guide 1 and having an irradiation surface that emits light. FIG. 12 shows an illumination stand ST using such an illumination unit U. The illumination stand ST includes a pedestal portion 31 and a support column 32. The illumination unit U is mounted on the distal end side of the support column 32, and the first main surface 11 emitting surface light of the illumination unit U is substantially parallel to the illumination surface. Installed and used.

図11において、照明ユニットUは、例えば面発光する第1主面11、および、この第1主面に対向する第2主面12を備える導光体1と、該導光体1の入射面13となる一つの側面部に配設される複数の発光素子2と、を備えて、発光素子2が射出する光を導光体1内で導光して第1主面11から射出するものである。   In FIG. 11, the illumination unit U includes, for example, a light guide 1 including a first main surface 11 that emits surface light, and a second main surface 12 that faces the first main surface, and an incident surface of the light guide 1. And a plurality of light emitting elements 2 disposed on one side surface portion to be 13, and guides light emitted from the light emitting elements 2 within the light guide 1 and emits the light from the first main surface 11. It is.

導光体1は、紙面に垂直な方向を長手方向とする平板状であって、照射面である第1主面11を露出するようにして、発光素子2と共にケース3に一体的に収容されて構成される。   The light guide 1 is a flat plate whose longitudinal direction is perpendicular to the paper surface, and is integrally accommodated in the case 3 together with the light emitting element 2 so as to expose the first main surface 11 that is an irradiation surface. Configured.

発光素子2は、入射面13の方向に照明光を射出する光源であればよく、例えば、線状の光源(冷陰極管)や入射面13の長手方向に間隔をおいて配設する複数の点状光源(LED)を用いることができる。また、低消費電力で発光強度が高く、白色発光するLEDを用いることが好ましい。そのために、本実施形態では白色LEDを用いることとした。
そのために、発光素子2に代えてLED2として以後説明する。LED2は、ケース3内に収容される基板21の長手方向(紙面に垂直な方向)に略等間隔(例えば、約15mmピッチ)で複数配列されている。
The light emitting element 2 may be a light source that emits illumination light in the direction of the incident surface 13. For example, a linear light source (cold cathode tube) or a plurality of light sources arranged at intervals in the longitudinal direction of the incident surface 13 may be used. A point light source (LED) can be used. Further, it is preferable to use an LED that emits white light with low power consumption and high emission intensity. Therefore, in the present embodiment, a white LED is used.
Therefore, it replaces with the light emitting element 2, and demonstrates from now on as LED2. A plurality of LEDs 2 are arranged at substantially equal intervals (for example, a pitch of about 15 mm) in the longitudinal direction (direction perpendicular to the paper surface) of the substrate 21 accommodated in the case 3.

LED2は、白色LEDであり、青色LEDと、青色LEDからの光に励起されて所定波長の励起光を発光する蛍光体(例えば、黄色蛍光体)を組み合わせて白色発光するものである。また、白色LEDは、赤色LED、青色LED、緑色LEDを組み合わせた高演色LEDを用いてもよい。高演色LEDを用いることにより、高い色再現性の必要な用途に好適な照明ユニットを実現することが可能である。   The LED 2 is a white LED, and emits white light by combining a blue LED and a phosphor (for example, a yellow phosphor) that is excited by light from the blue LED and emits excitation light having a predetermined wavelength. The white LED may be a high color rendering LED that is a combination of a red LED, a blue LED, and a green LED. By using the high color rendering LED, it is possible to realize an illumination unit suitable for an application requiring high color reproducibility.

基板21は、例えば、入射面13の長手方向の全幅程度の長さとされ、この基板21に複数のチップ型のLED2を所定ピッチで搭載する。このように、基板21は、長手方向に一体とされるが、複数の基板に分け、それぞれを電気的に接続する構成としてもよい。
また、基板21は、照明ユニット外部に配置される電源回路(不図示)とリード線により接続され、電気回路に設ける明るさ調整ボタンにより、LEDに流れる電流を調整することで、照明ユニットの明るさを調整可能である。
For example, the substrate 21 has a length approximately equal to the entire width in the longitudinal direction of the incident surface 13, and a plurality of chip-type LEDs 2 are mounted on the substrate 21 at a predetermined pitch. Thus, although the board | substrate 21 is united in the longitudinal direction, it is good also as a structure which divides | segments into several board | substrates and each is electrically connected.
Further, the substrate 21 is connected to a power supply circuit (not shown) arranged outside the lighting unit by a lead wire, and the brightness of the lighting unit is adjusted by adjusting the current flowing through the LED by a brightness adjustment button provided in the electric circuit. The height can be adjusted.

LED2から出射された光は入射面13から入射し、導光体1内を導光される。すなわち、導光体1の下面(第1主面11)と上面(第2主面)との間で光は全反射されながら導光され、全反射角から外れた光が、第1主面11から出射されて面発光する構成とされる。   The light emitted from the LED 2 enters from the incident surface 13 and is guided in the light guide 1. That is, light is guided between the lower surface (first main surface 11) and the upper surface (second main surface) of the light guide 1 while being totally reflected, and light deviating from the total reflection angle is reflected on the first main surface. 11 is configured to emit surface light.

また、面発光する際に、本実施形態では、導光体1の照明光を射出する主面(第1主面11)の向かう垂線方向とは異なる傾斜した方向に強い光を照射可能な照明ユニットUとしている。   Further, in the present embodiment, when surface light is emitted, illumination capable of irradiating strong light in an inclined direction different from a normal direction toward the main surface (first main surface 11) that emits illumination light of the light guide 1. Unit U.

光路偏向手段15は、入射面13の長手方向に平行な略三角断面の複数のV溝から構成することができる。また、本実施形態では、第2主面12に設ける複数のV溝からなる光路偏向手段15を採用している。この構成であれば、光路偏向手段15を、射出面に対向する反対側の第2主面12に設けるので、照度分布の均一化を図ることができ、射出面位置での照度分布をより均一にできる。   The optical path deflecting means 15 can be composed of a plurality of V grooves having a substantially triangular cross section parallel to the longitudinal direction of the incident surface 13. Further, in the present embodiment, the optical path deflecting means 15 composed of a plurality of V grooves provided on the second main surface 12 is employed. With this configuration, since the optical path deflecting means 15 is provided on the second main surface 12 opposite to the exit surface, the illuminance distribution can be made uniform, and the illuminance distribution at the exit surface position can be made more uniform. Can be.

また、光路偏向手段15を構成するV溝は、入射面側の第1A斜面と該第1A斜面と共に前記V溝を形成する第2A斜面とを有しており、この第1A斜面と第2A斜面との傾斜角度を変えることで、第1主面11の垂線方向から所定角度偏向する照明光の最大強度光の方向を調整することができる。又、光路偏向手段15を構成するV溝の斜面は、粗面加工を施されているので拡散効果が生じ、光の制御に好適である。   The V-groove constituting the optical path deflecting means 15 has a 1A slope on the incident surface side and a 2A slope that forms the V groove together with the 1A slope. The 1A slope and the 2A slope The direction of the maximum intensity light of the illumination light deflected by a predetermined angle from the normal direction of the first main surface 11 can be adjusted. Further, the inclined surface of the V-groove constituting the optical path deflecting means 15 is roughened, so that a diffusion effect is produced, which is suitable for light control.

ここで、導光体1は、可視光を透過する透明な材料(例えば、屈折率が約1.5のPMMA:アクリル)からなると好ましい。   Here, the light guide 1 is preferably made of a transparent material that transmits visible light (for example, PMMA: acryl having a refractive index of about 1.5).

LED2から出射された光束は、第1主面11と第2主面12との間を全反射しながら導光され、光路偏向手段15により反射拡散され全反射角から外れた光束が、第1主面11から照明光として射出される。ここで、第2主面12の外側に反射板4を配置することで、光路偏向手段15により偏向されて第2主面12の外側に漏れ出した光を反射して再び導光体1内に戻すことができ、第1主面11から射出する照明光の強度を大きくすることができ、高効率の照明ユニットUを実現することができる。   The light beam emitted from the LED 2 is guided while being totally reflected between the first main surface 11 and the second main surface 12, and the light beam reflected and diffused by the optical path deflecting means 15 and deviated from the total reflection angle is the first light beam. The light is emitted from the main surface 11 as illumination light. Here, by disposing the reflecting plate 4 outside the second main surface 12, the light deflected by the optical path deflecting means 15 and leaking out to the outside of the second main surface 12 is reflected and again in the light guide 1. The intensity of illumination light emitted from the first main surface 11 can be increased, and a highly efficient illumination unit U can be realized.

反射板4は、その内面にミラー処理やミラーフィルムを貼付した樹脂板や、白色塗装の白色反射処理やミラー処理を施した反射面を有するアルミ板金などを用いることができる。また、導光体1を収容するケース3の内面を、例えば、アルミ製板金に白色塗装の白色反射処理やミラー処理を施した反射面として形成してもよく、反射フィルム(例えば、きもと社製のレフホワイト)を用いる構成としてもよい。   The reflecting plate 4 may be made of a resin plate having a mirror treatment or a mirror film attached to the inner surface thereof, an aluminum sheet metal having a reflecting surface subjected to white coating white reflection treatment or mirror treatment, or the like. Moreover, you may form the inner surface of case 3 which accommodates the light guide 1 as a reflective surface which gave the white reflection process and the mirror process of the white coating to the aluminum sheet metal, for example, and a reflective film (for example, Kimoto company make) (Refl. White) may be used.

また、第1主面11の外側に拡散板5を配置している。この構成であれば、光路偏向手段15が離散的に配置される複数のV溝から構成されていても、射出面(第1主面11)における照明光の照度ムラ(輝度ムラ)を低減して、均一で目に優しい高品位な照明ユニットUを実現することが可能である。拡散板5は透光性を有する従来公知の樹脂拡散板や樹脂拡散フィルムを用いることができる。   In addition, the diffusion plate 5 is disposed outside the first main surface 11. With this configuration, even if the optical path deflecting means 15 is composed of a plurality of V grooves that are discretely arranged, the illuminance unevenness (luminance unevenness) of illumination light on the exit surface (first main surface 11) is reduced. Thus, it is possible to realize a high-quality lighting unit U that is uniform and easy on the eyes. The diffusion plate 5 may be a conventionally known resin diffusion plate or resin diffusion film having translucency.

本実施形態によれば、図12において、照明スタンドSTを机上30の奥に配置して、照明ユニットUの射出面(第1主面11)を机上面に対して平行に配設しても、最大強度照明光は観察者40側に傾いているので、手元を十分明るく照明できる。   According to the present embodiment, in FIG. 12, the lighting stand ST is disposed in the back of the desk 30 and the exit surface (first main surface 11) of the lighting unit U is disposed in parallel to the desk top. Since the maximum intensity illumination light is inclined toward the viewer 40 side, the hand can be illuminated sufficiently brightly.

〈第2の実施形態〉
上述の図1の3軸超精密加工機により本実施形態の金型の製造方法を実施することができる。図1において回転部RTの周囲には、図1の切削工具Tの位置に図13に示す切削工具T1又はT2がすくい面SPを周方向に向けて取り付けられている。
<Second Embodiment>
The mold manufacturing method of the present embodiment can be carried out by the above-described three-axis ultraprecision machine shown in FIG. In FIG. 1, the cutting tool T1 or T2 shown in FIG. 13 is attached around the rotating portion RT with the rake face SP in the circumferential direction at the position of the cutting tool T in FIG.

図13は、図1の3軸超精密加工機に取り付けられる切削工具を示す図である。図13(a)において、切削工具T1,T2は、回転部RTに取り付けられる支持部THと、すくい面SPとを有している。すくい面SPの形状は台形形状であるが、第1の切削工具T1と、第2の切削工具T2とで異なっている。   FIG. 13 is a view showing a cutting tool attached to the three-axis ultraprecision machine shown in FIG. In Fig.13 (a), cutting tool T1, T2 has the support part TH attached to the rotation part RT, and the rake face SP. The shape of the rake face SP is a trapezoidal shape, but is different between the first cutting tool T1 and the second cutting tool T2.

即ち、図13(b)に示すように、第1の切削工具T1は、すくい面SPが、直線状の第1の縁部E1と、第1の縁部E1に対して交差する方向に延在する直線状の第2の縁部E2と、第1の縁部E1と第2の縁部E2とをそれぞれ連結する直線状の第3の縁部E3とにより輪郭付けられている。第1の縁部E1と第2の縁部E2との交差角はγ1である。ここで、第1の縁部E1と第3の縁部E3との交差角θ1は、一例として150度であり、第2の縁部E2と第3の縁部E3との交差角θ2は、一例として120度である。   That is, as shown in FIG. 13B, the first cutting tool T1 extends in a direction in which the rake face SP intersects the linear first edge E1 and the first edge E1. It is outlined by the existing linear second edge E2 and the linear third edge E3 connecting the first edge E1 and the second edge E2, respectively. The crossing angle between the first edge E1 and the second edge E2 is γ1. Here, the intersection angle θ1 between the first edge E1 and the third edge E3 is 150 degrees as an example, and the intersection angle θ2 between the second edge E2 and the third edge E3 is: An example is 120 degrees.

これに対し、図13(c)に示すように、第2の切削工具T2は、すくい面SPが、直線状の第4の縁部E4と、第4の縁部E4に対して交差する方向に延在する直線状の第5の縁部E5と、第4の縁部E4と第5の縁部E5とをそれぞれ連結する直線状の第6の縁部E6とにより輪郭付けられている。第4の縁部E4と第5の縁部E5との交差角はγ2(<γ1)である。ここで、第4の縁部E4と第6の縁部E6との交差角θ4は、一例として140度であり、第5の縁部E5と第6の縁部E6との交差角θ5は、一例として110度である。つまり、第1の縁部E1と第2の縁部E2との交差角は、第4の縁部E4と第5の縁部E5との交差角より大きくなっている。尚、第2の切削工具T2は、単結晶ダイヤモンド製であると好ましい。   On the other hand, as shown in FIG.13 (c), as for 2nd cutting tool T2, rake surface SP is the direction where 4th edge E4 and 4th edge E4 which are linear form cross | intersect. Are defined by a linear fifth edge E5 extending in a straight line, and a linear sixth edge E6 connecting the fourth edge E4 and the fifth edge E5, respectively. The crossing angle between the fourth edge E4 and the fifth edge E5 is γ2 (<γ1). Here, the intersection angle θ4 between the fourth edge E4 and the sixth edge E6 is 140 degrees as an example, and the intersection angle θ5 between the fifth edge E5 and the sixth edge E6 is: As an example, it is 110 degrees. That is, the intersection angle between the first edge E1 and the second edge E2 is larger than the intersection angle between the fourth edge E4 and the fifth edge E5. The second cutting tool T2 is preferably made of single crystal diamond.

図1の3軸超精密加工機を用いた金型の加工工程について説明する。図1において、回転部RTに取り付けた第1の切削工具T1を、金型の素材WKの側方(図で奥側)における切削開始点に位置させる。金型の素材WKの表面WPには、Ni−Pメッキが施されているものとする。まず、Y軸ステージYSの位置を調整し、回転機構RSにより回転部RTを回転させ、第1の切削工具T1をその周方向に回転させる。かかる状態から、X軸ステージXSをX方向に移動させると、金型の素材WKが、第1の切削工具T1の回転軌跡内に相対移動し、すくい面SPにより加工面(ここでは上面)WPを回転軌跡に沿った円弧状に切削することができる。切削工具Tの回転速度に対して、X軸ステージXSの移動速度が遅ければ、円弧状の溝を連続する形で、断面を図14(a)に示す直線状の溝GVを形成できる。X軸ステージXSが金型の素材WKの全長以上の距離にわたって移動(走査)することで、最初の溝加工が終了する。   The metal mold machining process using the 3-axis ultra-precision machine shown in FIG. 1 will be described. In FIG. 1, the first cutting tool T1 attached to the rotating part RT is positioned at the cutting start point on the side (back side in the figure) of the mold material WK. It is assumed that Ni-P plating is applied to the surface WP of the mold material WK. First, the position of the Y-axis stage YS is adjusted, the rotating part RT is rotated by the rotating mechanism RS, and the first cutting tool T1 is rotated in the circumferential direction. From this state, when the X-axis stage XS is moved in the X direction, the mold material WK moves relative to the rotation trajectory of the first cutting tool T1, and the machining surface (here, the upper surface) WP by the rake surface SP. Can be cut into an arc along the rotation trajectory. If the moving speed of the X-axis stage XS is slower than the rotational speed of the cutting tool T, the linear groove GV whose cross section is shown in FIG. When the X-axis stage XS moves (scans) over a distance equal to or longer than the entire length of the mold material WK, the first groove processing is completed.

その後、Y軸ステージYSにより第1の切削工具T1をY軸方向に上昇させ、金型の素材WKとの干渉を回避しつつ、X軸ステージXSを逆のX方向に移動させまた下降させて切削開始点に戻す。更にZ軸ステージZSにより、第1の切削工具T1の刃幅(図14(a)参照)以下の所定量だけワークWSを相対移動させた後、再び第1の切削工具T1を回転させながら、X軸ステージXSをX方向に移動させることで、隣接した平行な溝GVの加工を行える。このようにして、溝加工が終了するごとに切削開始点に切削工具Tを戻し、その都度Y軸ステージYSを微量移動させることで、図14(b)に示すごとき複数の溝構造を形成することができる。   Thereafter, the first cutting tool T1 is raised in the Y-axis direction by the Y-axis stage YS, and the X-axis stage XS is moved in the opposite X direction and lowered while avoiding interference with the mold material WK. Return to the cutting start point. Further, the workpiece WS is relatively moved by a predetermined amount equal to or less than the blade width of the first cutting tool T1 (see FIG. 14A) by the Z-axis stage ZS, and then the first cutting tool T1 is rotated again. By moving the X-axis stage XS in the X direction, adjacent parallel grooves GV can be processed. In this manner, each time the grooving is completed, the cutting tool T is returned to the cutting start point, and the Y-axis stage YS is moved by a small amount each time, thereby forming a plurality of groove structures as shown in FIG. be able to.

かかる加工方法は、フライカット加工と呼ばれる方法であるが、第1の切削工具T1が回転走査しているために、周期的に金型の素材WKから離れることから、摩擦熱による切削工具T1の温度上昇を抑え、その損耗を抑制することができる。又、第1の切削工具T1が金型の素材WKから周期的に離れるので、切削加工により生じた切れ粉を自然に除去することが可能となる。しかしながら、第1の切削工具T1を回転させることなく、X方向に移動させるシェーパ加工を行っても良い。   Such a processing method is a method called fly-cut processing. Since the first cutting tool T1 is rotationally scanned, the processing tool periodically moves away from the die material WK. The temperature rise can be suppressed and the wear can be suppressed. In addition, since the first cutting tool T1 is periodically separated from the mold material WK, it is possible to naturally remove chips generated by the cutting process. However, you may perform the shaper process which moves to the X direction, without rotating the 1st cutting tool T1.

次いで、第1の切削工具T1を回転部RTから取り外して、図14(b)に示すように、複数の溝GVを含む金型の素材WKの上面WPにサンドブラスト処理を行って、上面WP全体に粗面処理を施す。   Next, the first cutting tool T1 is removed from the rotating portion RT, and as shown in FIG. 14 (b), the upper surface WP of the mold material WK including the plurality of grooves GV is subjected to sand blasting so that the entire upper surface WP The surface is roughened.

その後、第2の切削工具T2を回転部RTから取り付けて、光学検出部OSより金型の素材WKの溝GVを観察しつつ(溝GVの位置を検出する検出工程)、すくい面SPの第6の縁部E6が、切削を開始する一つの溝GVの溝底に当接するようにZ軸ステージZSを微小移動させる。溝GVの形状をプローブ等で実際に測定した後、第2の切削工具T2を位置合わせしても良い。このとき、第2の切削工具T2の第4の縁部E4の溝底に対する傾き角は、第1の切削工具T1の第1の縁部E1で切削した溝斜面に対する傾き角よりも1度以上小さく、且つ第2の切削工具T2の第5の縁部E5の溝底に対する傾き角は、第1の切削工具T1の第2の縁部E2で切削した溝斜面に対する傾き角よりも1度以上小さくなっている。   Thereafter, the second cutting tool T2 is attached from the rotating part RT, and the groove GV of the mold material WK is observed from the optical detection part OS (detection step of detecting the position of the groove GV), and the first surface of the rake face SP is detected. The Z-axis stage ZS is slightly moved so that the edge E6 of the six contacts the groove bottom of one groove GV that starts cutting. After the shape of the groove GV is actually measured with a probe or the like, the second cutting tool T2 may be aligned. At this time, the inclination angle of the fourth edge E4 of the second cutting tool T2 with respect to the groove bottom is 1 degree or more than the inclination angle with respect to the groove slope cut by the first edge E1 of the first cutting tool T1. The inclination angle of the fifth cutting edge T5 of the second cutting tool T2 with respect to the groove bottom is 1 degree or more than the inclination angle with respect to the groove slope cut by the second cutting edge T2 of the first cutting tool T1. It is getting smaller.

かかる状態から、回転機構RSにより回転部RTを回転させ、第2の切削工具T2をその周方向に回転させながらX軸ステージXSをX方向に移動させることで、直線溝GVの溝底を切削加工することができる。X軸ステージXSが金型の素材WKの全長以上の距離にわたって移動することで、最初の溝加工が終了する。   From this state, the rotary part RS is rotated by the rotation mechanism RS, and the X-axis stage XS is moved in the X direction while rotating the second cutting tool T2 in the circumferential direction, thereby cutting the groove bottom of the linear groove GV. Can be processed. When the X-axis stage XS moves over a distance equal to or longer than the entire length of the mold material WK, the first groove processing is completed.

その後、Y軸ステージYSにより第2の切削工具T2をY軸方向に上昇させ、金型の素材WKとの干渉を回避しつつ、X軸ステージXSを逆のX方向に移動させまた下降させて切削開始点に戻す。更にZ軸ステージZSにより、第2の切削工具T2の刃幅(図14(c)参照)以下の所定量だけワークWSを相対移動させた後、再び第2の切削工具T2を回転させながら、X軸ステージXSをX方向に移動させることで、隣接した溝GVの溝底加工を行える。このようにして、溝加工が終了するごとに切削開始点に切削工具Tを戻し、その都度Y軸ステージYSを微量移動させることで、図14(c)に示すごとき複数の溝構造を形成することができる。   Thereafter, the second cutting tool T2 is raised in the Y-axis direction by the Y-axis stage YS, and the X-axis stage XS is moved in the opposite X direction and lowered while avoiding interference with the mold material WK. Return to the cutting start point. Furthermore, after the workpiece WS is relatively moved by a predetermined amount equal to or less than the blade width of the second cutting tool T2 (see FIG. 14C) by the Z-axis stage ZS, the second cutting tool T2 is rotated again. By moving the X-axis stage XS in the X direction, the groove bottom processing of the adjacent groove GV can be performed. In this way, each time the grooving is completed, the cutting tool T is returned to the cutting start point, and the Y-axis stage YS is moved by a small amount each time, thereby forming a plurality of groove structures as shown in FIG. be able to.

このようにして形成した溝GVの断面を図14(d)に示す。溝GVは、第1の切削工具T1の第1の縁部E1により切削された平面状の第1の斜面S1と、第1の切削工具T1の第2の縁部E2により切削された平面状の第2の斜面S2と、第1の斜面S1と第2の斜面S2に挟まれた平面状の溝底BTとを有する。ここで、第1の斜面S1と第2の斜面S2とは、サンドブラスト加工により表面粗度が高くなっている。一方、溝底BTは、第2の切削工具T2の第6の縁部E6により鏡面化加工されている。   FIG. 14D shows a cross section of the groove GV formed in this way. The groove GV has a planar first slope S1 cut by the first edge E1 of the first cutting tool T1 and a planar shape cut by the second edge E2 of the first cutting tool T1. The second slope S2 and a planar groove bottom BT sandwiched between the first slope S1 and the second slope S2. Here, the surface roughness of the first slope S1 and the second slope S2 is increased by sandblasting. On the other hand, the groove bottom BT is mirror-finished by the sixth edge E6 of the second cutting tool T2.

但し、第2の切削工具T2の第4の縁部E4により、溝GVの溝底BTに隣接した第1斜面の一部(SB1)が角度付けされつつ切削され、第5の縁部E5により、溝GVの溝底に隣接した第2斜面の一部(SB2)が角度付けされつつ切削され、それぞれ鏡面となっている。   However, a part (SB1) of the first slope adjacent to the groove bottom BT of the groove GV is cut while being angled by the fourth edge E4 of the second cutting tool T2, and is cut by the fifth edge E5. A part (SB2) of the second inclined surface adjacent to the groove bottom of the groove GV is cut while being angled, and each has a mirror surface.

上述のようにして製造された金型を用いた樹脂の成形工程について上記図4を参照して説明する。   A resin molding process using the mold manufactured as described above will be described with reference to FIG.

不図示の金型温度調節機により、図4の金型121、122を成形に適する温度まで加熱する。これにより、両金型121、122においてキャビティを形成する金型部分の表面やその近傍の温度を成形に適する温度状態とすることができる。   The molds 121 and 122 in FIG. 4 are heated to a temperature suitable for molding by a mold temperature controller (not shown). Thereby, the temperature of the surface of the metal mold | die part which forms a cavity in both the metal mold | die 121,122, and its vicinity can be made into the temperature state suitable for shaping | molding.

次に、図4(a)に示すように、可動側金型121を固定側金型122側に向けて前進させて型閉じを開始させる。その後、可動側金型121と固定側金型122とが必要な圧力で締め付けられる型締めが行われる。   Next, as shown in FIG. 4A, the movable side mold 121 is advanced toward the fixed side mold 122 to start the mold closing. Thereafter, mold clamping is performed in which the movable mold 121 and the fixed mold 122 are clamped with a necessary pressure.

次に、図4(b)に示すように、不図示の射出装置を動作させて、型締めされた両金型121、122との間のキャビティ中に、光学用透明樹脂である溶融樹脂を、ゲート121aを介して必要な圧力で注入する射出を行わせる。   Next, as shown in FIG. 4B, an injection device (not shown) is operated, and a molten resin, which is an optical transparent resin, is placed in the cavity between the molds 121 and 122 that are clamped. The injection is performed through the gate 121a at a necessary pressure.

溶融樹脂をキャビティ内に導入した後は、キャビティ中の溶融樹脂が放熱によって徐々に冷却されるので、かかる冷却にともなって溶融樹脂が固化し成形が完了するのを待つ。   After the molten resin is introduced into the cavity, the molten resin in the cavity is gradually cooled by heat dissipation, so that it waits for the molten resin to solidify and complete the molding with the cooling.

次に、図4(c)に示すように、可動側金型121を固定側金型122から離間させる型開きを行う。その後、成形品の突き出しが行われ、成形品である成形体は離型される。以上により、光学素子の成形が完了する。   Next, as shown in FIG. 4C, mold opening for separating the movable mold 121 from the fixed mold 122 is performed. Thereafter, the molded product is ejected, and the molded body that is the molded product is released. Thus, the molding of the optical element is completed.

本実施形態の製造方法により製造された金型を用いて樹脂の成形を行うことで、断面が台形状の複数の山部であって、その斜面が粗面とされ、ランド部が鏡面化された表面を有する平行平板状の光学素子1(図11)を転写成形することができる。このとき、図14(d)に示すように溝GVの溝底BTが鏡面化されているので、離型性を高めることができる。加えて、第1斜面の一部(SB1)と第2斜面の一部(SB2)も鏡面化されているので、溝底BTと第1斜面S1及び第2斜面S2の交差部に、固化した樹脂が引っ掛かって離型を阻害したり或いは離型時に欠損したりするという不具合を回避できる。   By molding the resin using the mold manufactured by the manufacturing method of the present embodiment, the cross-section is a plurality of trapezoidal peaks, the slopes of which are rough, and the land is mirrored. A parallel plate-shaped optical element 1 (FIG. 11) having a curved surface can be transfer molded. At this time, the groove bottom BT of the groove GV is mirror-finished as shown in FIG. In addition, since a part of the first slope (SB1) and a part of the second slope (SB2) are also mirrored, it is solidified at the intersection of the groove bottom BT and the first slope S1 and the second slope S2. It is possible to avoid the problem that the resin is caught and hinders the mold release or is lost during the mold release.

図15は、本実施形態の変形例を示す図である。第1の工程において、同一の溝内で第1の切削工具T1を、幅方向の位置を変えながら複数回走査することにより、1つの溝GVを形成することもできる。これにより、任意の幅の溝GVを形成することができる。   FIG. 15 is a diagram illustrating a modification of the present embodiment. In the first step, one groove GV can be formed by scanning the first cutting tool T1 a plurality of times while changing the position in the width direction in the same groove. Thereby, the groove | channel GV of arbitrary width | variety can be formed.

図16は、本実施形態の変形例を示す図である。例えば図13(c)に示すすくい面SPを、第6の縁部E6回りに紙面に対して傾けてゆくと、金型の素材に対する相対移動方向(図16で左右方向)に投影したときに、投影像における第6の縁部E6に対する第4の縁部E4、第5の縁部E5の傾き角が大きくなって、図13(b)に示す第1の切削工具T1のすくい面SPの形状に近くなる。これを利用して、単一の切削工具Tを用いて、回転部RTに対する取り付け角を変更することで、第1の切削工具T1の機能と、第2の切削工具T2の機能とを発揮できる。より具体的には、図16において、切削工具Tを金型の素材WKの加工面WPの法平面に対して角度αで取り付けて第1の工程を行い、粗面加工後に、切削工具Tを金型の素材WKの加工面WPの法平面に対して角度β(|α|>|β|を満たす)で取り付けて第3の工程を行うことで、同様に金型を製造できる。このとき、切削工具Tは、図16に示すようにすくい角が負となることが望ましい。   FIG. 16 is a diagram illustrating a modification of the present embodiment. For example, when the rake surface SP shown in FIG. 13C is tilted with respect to the paper surface around the sixth edge E6, the rake surface SP is projected in the relative movement direction (left-right direction in FIG. 16) with respect to the mold material. The inclination angle of the fourth edge portion E4 and the fifth edge portion E5 with respect to the sixth edge portion E6 in the projection image is increased, and the rake face SP of the first cutting tool T1 shown in FIG. Close to shape. By using this, the function of the first cutting tool T1 and the function of the second cutting tool T2 can be exhibited by changing the mounting angle with respect to the rotating part RT using a single cutting tool T. . More specifically, in FIG. 16, the cutting tool T is attached at an angle α with respect to the normal plane of the processing surface WP of the die material WK, and the first step is performed. A mold can be manufactured in the same manner by performing the third step by attaching the mold material WK to the normal plane of the processed surface WP of the mold material WK at an angle β (satisfying | α |> | β |). At this time, it is desirable that the cutting tool T has a negative rake angle as shown in FIG.

本実施形態にかかる金型により成形された光学素子の用途について説明すると、上記図11のように、かかる光学素子を導光板1として、面発光する照射面を備えた照明ユニットUに用いることができる。かかる照明ユニットUは上記図12のように照明スタンドSTに利用できる。照明ユニットUおよび照明スタンドSTは、上記図11,図12と同様の構成であるので、具体的な説明を省略する。   The use of the optical element molded by the mold according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 11, the optical element is used as a light guide plate 1 in an illumination unit U having an irradiation surface that emits surface light. it can. Such a lighting unit U can be used for the lighting stand ST as shown in FIG. Since the illumination unit U and the illumination stand ST have the same configuration as that shown in FIGS. 11 and 12, a specific description thereof will be omitted.

本実施形態によれば、図12において、照明スタンドSTを机上30の奥に配置して、照明ユニットUの射出面(第1主面11)を机上面に対して平行に配設しても、最大強度照明光は観察者40側に傾いているので、手元を十分明るく照明できる。   According to the present embodiment, in FIG. 12, the lighting stand ST is disposed in the back of the desk 30 and the exit surface (first main surface 11) of the lighting unit U is disposed in parallel to the desk top. Since the maximum intensity illumination light is inclined toward the viewer 40 side, the hand can be illuminated sufficiently brightly.

本発明は、明細書に記載の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施形態や技術思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、インプリント成形においても本発明は適用可能である。また、図13において第1の切削工具T1の第1の縁部E1、第2の縁部E2,第3の縁部E3,もしくは第2の切削工具T2の第4の縁部E4、第5の縁部E5は、円弧状であっても良い。   The present invention is not limited to the embodiments described in the specification, and other embodiments and modifications are included for those skilled in the art from the embodiments and technical ideas described in the present specification. it is obvious. For example, the present invention can be applied to imprint molding. In FIG. 13, the first edge E1, the second edge E2, the third edge E3 of the first cutting tool T1, or the fourth edge E4, fifth of the second cutting tool T2 in FIG. The edge E5 may be arcuate.

1 導光体、光学素子
2 発光素子
3 ケース
4 反射板
5 拡散板
11 第1主面
12 第2主面
13 入射面
15 光路偏向手段
21 基板
30 机上
31 台座部
32 支柱
40 観察者
BS ベース
BT 溝底
E1 第1の縁部
E2 第2の縁部
E3 第3の縁部
FP 平滑面転写部
GV 溝
HP 粗面転写部
OS 光学検出部
RS 回転機構
RT 回転部
S1 第1の斜面
S2 第2の斜面
SP すくい面
ST 照明スタンド
T 切削工具
TH 支持部
U 照明ユニット
WK 金型の素材
WP 加工面
XS X軸ステージ
YS Y軸ステージ
ZS Z軸ステージ
AX 切削点
E4 第4の縁部
E5 第5の縁部
E6 第6の縁部
T1 第1の切削工具
T2 第2の切削工具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light guide, optical element 2 Light emitting element 3 Case 4 Reflector 5 Diffusion plate 11 1st main surface 12 2nd main surface 13 Incident surface 15 Optical path deflecting means 21 Substrate 30 Desktop 31 Pedestal part 32 Post 40 Observer BS Base BT Groove bottom E1 First edge E2 Second edge E3 Third edge FP Smooth surface transfer portion GV Groove HP Rough surface transfer portion OS Optical detection portion RS Rotating mechanism RT Rotating portion S1 First slope S2 Second Slope surface ST Rake surface ST Lighting stand T Cutting tool TH Support unit U Lighting unit WK Mold material WP Machining surface XS X-axis stage YS Y-axis stage ZS Z-axis stage AX Cutting point E4 4th edge E5 5th Edge E6 Sixth Edge T1 First Cutting Tool T2 Second Cutting Tool

Claims (24)

金型より成形された成形体であって、前記金型との離型方向に対して傾斜した1つもしくは複数の斜面を含む凸部を備え、前記凸部の前記斜面の一部の領域を粗面とし、前記粗面より前記凸部の頂点に近い側である前記頂点の近傍を前記粗面よりも面粗度が低い平滑面とすることを特徴とする成形体。   A molded body molded from a mold, comprising a convex portion including one or a plurality of inclined surfaces inclined with respect to a mold releasing direction from the mold, and a partial region of the inclined surface of the convex portion. A molded body comprising a rough surface, and a smooth surface having a surface roughness lower than that of the rough surface near the vertex that is closer to the vertex of the convex portion than the rough surface. 前記平滑面は、前記凸部の前記頂点から前記斜面に沿って5μm以上にわたって延在していることを特徴とする請求項1に記載の成形体。   2. The molded body according to claim 1, wherein the smooth surface extends from the apex of the convex portion along the inclined surface over 5 μm or more. 前記金型との離型方向に対して、前記斜面の少なくとも1つは45度未満の傾き角で傾斜していることを特徴とする請求項1又は2に記載の成形体。   The molded body according to claim 1 or 2, wherein at least one of the inclined surfaces is inclined at an inclination angle of less than 45 degrees with respect to a releasing direction from the mold. 前記金型は複数の溝を有しており、前記斜面は、前記溝の側面により転写されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の成形体。   The said metal mold | die has several groove | channels, The said inclined surface is transcribe | transferred by the side surface of the said groove | channel, The molded object of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記溝は、前記離型方向に対して直交する溝底を有し、前記側面のうち外側の領域を前記粗面を転写する粗面転写部とし、前記溝底及び前記側面の外側の領域と前記溝底との間に挟まれた前記側面の内側の領域を前記平滑面を転写する平滑面転写部とすることを特徴とする請求項4に記載の成形体。   The groove has a groove bottom perpendicular to the mold release direction, and an outer region of the side surface is a rough surface transfer portion that transfers the rough surface, and the groove bottom and a region outside the side surface The molded body according to claim 4, wherein a region inside the side surface sandwiched between the groove bottom is a smooth surface transfer portion that transfers the smooth surface. 前記溝は、前記離型方向に対して直交する溝底を有し、前記溝底と前記側面のうち外側の領域とを前記粗面を転写する粗面転写部とし、前記側面の外側の領域と前記溝底との間に挟まれた前記側面の内側の領域を前記平滑面を転写する平滑面転写部とすることを特徴とする請求項4に記載の成形体。   The groove has a groove bottom orthogonal to the release direction, and the groove bottom and the outer region of the side surface serve as a rough surface transfer portion for transferring the rough surface, and the region outside the side surface. The molded body according to claim 4, wherein a region inside the side surface sandwiched between the groove bottom and the groove bottom is a smooth surface transfer portion that transfers the smooth surface. 前記金型は複数の円錐面を有しており、前記斜面は、前記円錐面により転写されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の成形体。   The said metal mold | die has a some conical surface, The said inclined surface is transcribe | transferred by the said conical surface, The molded object of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記成形体は、光学用透明樹脂より成形された光学部品であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の成形体。   The molded body according to any one of claims 1 to 7, wherein the molded body is an optical component molded from an optical transparent resin. 前記光学部品は、入射光を前記粗面により拡散する機能を有する導光体であることを特徴とする請求項8に記載の成形体。   The molded article according to claim 8, wherein the optical component is a light guide having a function of diffusing incident light by the rough surface. 光学素子を成形する金型の製造方法であって、
金型の素材を切削可能なすくい面が、第1の縁部と、前記第1の縁部に対して第1の角度で交差する方向に延在する第2の縁部と、前記第1の縁部と前記第2の縁部とをそれぞれ連結する第3の縁部とを含む第1の切削工具を用いて、金型の素材の表面に複数の溝を形成する第1工程と、
前記複数の溝を含む前記金型の素材の表面に粗面加工を施す第2工程と、
金型の素材を切削可能なすくい面が、第4の縁部と、前記第4の縁部に対して前記第1の角度より小さい第2の角度で交差する方向に延在する第5の縁部と、前記第4の縁部と前記第5の縁部とをそれぞれ連結する直線状の第6の縁部とを含む第2の切削工具を用いて、前記第3の縁部により形成された前記複数の溝の溝底を平面状に加工する第3工程と、を有することを特徴とする金型の製造方法。
A method of manufacturing a mold for molding an optical element,
A rake face capable of cutting the mold material has a first edge, a second edge extending in a direction intersecting the first edge at a first angle, and the first edge. A first step of forming a plurality of grooves on the surface of the mold material, using a first cutting tool including a third edge that connects the second edge and the second edge;
A second step of roughening the surface of the mold material including the plurality of grooves;
A rake face capable of cutting the mold material extends in a direction intersecting the fourth edge and a second angle smaller than the first angle with respect to the fourth edge. Formed by the third edge using a second cutting tool comprising an edge and a linear sixth edge connecting the fourth edge and the fifth edge respectively. And a third step of processing the bottoms of the plurality of grooves into a planar shape.
前記第1の切削工具の前記第1の縁部は直線状であり、前記第1の縁部により切削される前記複数の溝の第1斜面は平面であり、前記第1の切削工具の前記第2の縁部は直線状であり、前記第2の縁部により切削される前記複数の溝の第2斜面は平面であり、前記第1の切削工具の前記第3の縁部は直線状であり、前記第3の縁部により切削される前記複数の溝の溝底は平面であることを特徴とする請求項10に記載の金型の製造方法。   The first edge of the first cutting tool is linear, and the first slope of the plurality of grooves cut by the first edge is a plane, and the first cutting tool has a flat surface. The second edge is linear, the second slope of the plurality of grooves cut by the second edge is flat, and the third edge of the first cutting tool is linear. 11. The mold manufacturing method according to claim 10, wherein groove bottoms of the plurality of grooves cut by the third edge are flat. 前記第2の切削工具の前記第4の縁部により、前記複数の溝の前記溝底に隣接した第1斜面の一部を切削し、前記第2の切削工具の前記第5の縁部により、前記複数の溝の前記溝底に隣接した第2斜面の一部を切削することを特徴とする請求項11に記載の金型の製造方法。   The fourth edge of the second cutting tool cuts a part of the first slope adjacent to the groove bottom of the plurality of grooves, and the fifth edge of the second cutting tool The method of manufacturing a mold according to claim 11, wherein a part of the second inclined surface adjacent to the groove bottom of the plurality of grooves is cut. 前記金型の素材の切削加工時に、前記第2の切削工具の前記第4の縁部の前記溝底に対する傾き角は、前記第1の切削工具の前記第1の縁部の前記溝底に対する傾き角よりも1度以上小さく、且つ前記第2の切削工具の前記第5の縁部の前記溝底に対する傾き角は、前記第1の切削工具の前記第2の縁部の前記溝底に対する傾き角よりも1度以上小さいことを特徴とする請求項11又は12に記載の金型の製造方法。   At the time of cutting the material of the mold, an inclination angle of the fourth edge of the second cutting tool with respect to the groove bottom is set with respect to the groove bottom of the first edge of the first cutting tool. The inclination angle of the second edge of the second cutting tool with respect to the groove bottom is 1 degree or more smaller than the inclination angle, and the inclination angle of the second edge of the first cutting tool with respect to the groove bottom. The method for producing a mold according to claim 11 or 12, wherein the mold is smaller than the tilt angle by 1 degree or more. 前記第1の工程において、前記第1の切削工具と前記金型の素材とは直交する3軸方向に相対駆動されるようになっており、前記第3の工程において、前記第2の切削工具と前記金型の素材とは直交する3軸方向に相対駆動されるようになっていることを特徴とする請求項10〜13のいずれか1項に記載の金型の製造方法。   In the first step, the first cutting tool and the material of the mold are relatively driven in three axial directions orthogonal to each other. In the third step, the second cutting tool The method for producing a mold according to any one of claims 10 to 13, wherein the mold material and the mold material are relatively driven in three axial directions orthogonal to each other. 前記第1の工程と前記第3の工程のうち少なくとも一方における切削はフライカット方式であることを特徴とする請求項10〜14のいずれか1項に記載の金型の製造方法。   The die manufacturing method according to any one of claims 10 to 14, wherein cutting in at least one of the first step and the third step is a fly-cut method. 前記第1の工程と前記第3の工程のうち少なくとも一方における切削はシェーパ方式であることを特徴とする請求項10〜15のいずれか1項に記載の金型の製造方法。   The mold manufacturing method according to claim 10, wherein the cutting in at least one of the first step and the third step is a shaper method. 前記金型の素材の切削加工時に、前記第1の切削工具の前記第1のすくい面を、前記金型の素材に対する相対移動方向に投影したときに、前記複数の溝の断面形状に一致することを特徴とする請求項10〜16のいずれか1項に記載の金型の製造方法。   At the time of cutting the material of the mold, when the first rake face of the first cutting tool is projected in the relative movement direction with respect to the material of the mold, it matches the cross-sectional shape of the plurality of grooves. The method for manufacturing a mold according to any one of claims 10 to 16, wherein: 前記第1の工程において、同一の溝内で前記第1の切削工具を複数回走査することにより、1つの溝を形成することを特徴とする請求項10〜17のいずれか1項に記載の金型の製造方法。   The said 1st process WHEREIN: One groove | channel is formed by scanning the said 1st cutting tool in the same groove | channel several times, The any one of Claims 10-17 characterized by the above-mentioned. Mold manufacturing method. 前記第3の工程の前に、前記第1の工程で形成した複数の溝の位置を検出する検出工程を有することを特徴とする請求項10〜18のいずれか1項に記載の金型の製造方法。   The mold according to any one of claims 10 to 18, further comprising a detection step of detecting positions of a plurality of grooves formed in the first step before the third step. Production method. 前記第2の切削工具は単結晶ダイヤモンド製であることを特徴とする請求項10〜19のいずれか1項に記載の金型の製造方法。   The method for producing a mold according to any one of claims 10 to 19, wherein the second cutting tool is made of single crystal diamond. 前記金型の素材における前記複数の溝を形成する表面には、メッキ層が形成されていることを特徴とする請求項10〜20のいずれか1項に記載の金型の製造方法。   21. The mold manufacturing method according to claim 10, wherein a plating layer is formed on a surface of the mold material on which the plurality of grooves are formed. 請求項10〜21のいずれか1項に記載された金型の製造方法により製造されたことを特徴とする金型。   A mold manufactured by the mold manufacturing method according to any one of claims 10 to 21. 形成された複数の溝が、鏡面化された溝底と、その両側において前記溝底より全体的に粗度が荒い斜面とからなり、前記溝底と前記斜面との交差部近傍の前記斜面の一部が鏡面化されていることを特徴とする請求項22に記載の金型。   The plurality of grooves formed include a mirror-finished groove bottom and slopes whose roughness is generally rougher than the groove bottom on both sides thereof, and the slopes in the vicinity of the intersection between the groove bottom and the slope are formed. The mold according to claim 22, wherein a part of the mold is mirror-finished. 請求項22又は23に記載の金型より成形されたことを特徴とする光学素子。   An optical element formed from the mold according to claim 22 or 23.
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