[发明专利]具备光学构造的基板以及使用它的光学元件

说明书

技术领域

本发明涉及具备光学构造的基板以及使用它的光学元件。

背景技术

近年来，作为根据轻量化、成本降低的要求而用树脂所形成的薄型光学构造，越来越多地使用菲涅耳透镜等各种透镜。

但是，在使用金属模通过UV硬化法等形成菲涅耳透镜的情况下，就有因树脂硬化时的体积收缩而在构成菲涅耳透镜的每个光学构造上发生涡纹或皱纹之类的问题。

因而，在菲涅耳透镜中，使具有棱形单位透镜的透镜树脂层的每一间距的体积在菲涅耳透镜的任何部位都形成为恒定的方案已为众人所知(例如参照专利文献1)。

专利文献1：JP H08-94808-A(图1、页2)

使用图7就菲涅耳透镜的制造方法进行说明。图7是菲涅耳透镜50的刻印(转印)工序的说明图。下面说明作为刻印树脂使用通过紫外线(UV)或可见光、红外光进行硬化的光硬化树脂的例子。

首先，如图7(a)所示，在透明基板21上通过调合器60滴下光硬化性的树脂25。此外，还能够预先对透明基板21的表面实施等离子照射、进行透明基板21的表面改性，对透明基板21实施涂底处理等。通过这种处理，就能够在透明基板21和树脂25的粘接性较差的情况下设置粘接层以改善粘接性。

接着，如图7(b)以及图7(c)所示，对金属模铸型70一边加压一边挤压到透明基板21上已滴下的树脂25。在金属模铸型70上凹凸颠倒地形成有菲涅耳透镜50的形状。在金属模铸型70的表面通过预先涂敷氟系分型剂来实施分型处理。

之后，在树脂25充分地进入到金属模铸型70的间隙的状态下，如图7(c)所示那样照射紫外线80以使树脂25进行硬化。在照射之际，通过在透明基板21的紫外线80一侧设置有掩模75，紫外线80仅在掩模75的开口部透过，树脂25硬化成开口部的形状。

在树脂25充分地进行了硬化以后，如图7(d)所示，将金属模铸型70从树脂25进行起模，并用溶剂洗掉借助于掩模75没有照射紫外线而依旧保持未硬化的树脂。通过以上的工序，菲涅耳透镜50被转印到透明基板21上，去除外侧的树脂以制作进行了图案形成的刻印树脂层30。

但是，仅仅使具有棱形单位透镜的透镜树脂层的每一间距的体积在菲涅耳透镜的任何部位都形成为恒定，不能充分地解决在构成菲涅耳透镜的每个光学构造上发生涡纹或皱纹之类的问题。特别是，在形成复杂构成的光学构造的情况下，还有设计进一步变得复杂之类的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以解决上述问题点的、具备光学构造的基板以及使用它的光学元件。

另外，本发明的目的是提供一种能够使铸型的凹凸形状正确地进行转印，并可以保证透镜表面的良好品质的、具备光学构造的基板以及使用它的光学元件。

一种具备光学构造的基板的制造方法，包括：在具有凹部的基板上涂敷硬化性树脂；从硬化性树脂的上部对基板挤压具有凹凸形状的铸型；以及通过使硬化性树脂进行硬化而形成具有凹凸形状的光学构造，其中，凹部以覆盖凹凸形状被配置的区域下部的方式进行配置，以便在铸型相对于基板进行挤压时，能够保持未硬化的硬化性树脂。

在具备光学构造的基板的制造方法中，优选凹凸形状构成形成菲涅耳透镜的多个单体透镜。

在具备光学构造的基板的制造方法中，优选对应于光学构造中的凹凸形状的至少一部分配置凹部。

在具备光学构造的基板的制造方法中，优选对应于上述光学构造的凹凸形状的厚度最大的部位配置凹部。

在具备光学构造的基板的制造方法中，优选在光学构造的凹凸形状被形成的全部区域配置凹部。

在具备光学构造的基板的制造方法中，优选凹部的体积大于在光学构造的体积上乘以硬化性树脂的体积收缩率而得到的体积。

在具备光学构造的基板的制造方法中，优选光学构造和基板的折射率相同。

在具备光学构造的基板的制造方法中，优选光学构造和基板的材料相同。

在具备光学构造的基板的制造方法中，优选硬化性树脂是光硬化性树脂，基板是透明基板，通过从具有上述凹部的上述透明基板的背面照射紫外线使上述光硬化性树脂进行硬化。

在具备光学构造的基板的制造方法中，优选设定成从凹部的截面积扣除了在凹部中所填充的硬化性树脂发生硬化收缩部分的面积后的面积大于在凹凸形状中所填充的硬化性树脂发生硬化收缩部分的面积。