细微结构形成用模和光学元件的制造方法
【专利摘要】该细微结构形成用模（5）用于在具备具有曲率的凹透镜面（1a）的透镜主体（1）的凹透镜面（1a）上形成凹凸形状的防反射部，使用表面加工装置（10）形成防反射部，该表面加工装置（10）具有：对防反射部进行转印的成型面部（5a）；将成型面部（5a）以能够弯曲的方式进行支撑的基体部（5）；以及通过使基体部（5）变形来使成型面部（5a）弯曲的空洞部（6）、环状空洞部（7）和流体供给部（8）。
【专利说明】细微结构形成用模和光学元件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及细微结构形成用模和光学元件的制造方法。例如涉及用于形成防反射结构等细微结构的细微结构形成用模和光学元件的制造方法。
[0002]本申请根据2011年9月16日在日本申请的日本特愿2011-203004号主张优先权，在此引用其内容。
【背景技术】
[0003]以往，例如在相机等的摄像镜头的透镜面上设有防反射膜，以防止重影(^一 ^卜)和耀光(7 > 7)等不需要的光的映入。
[0004]作为这种设置于透镜等光学元件表面的防反射膜，例如已知有根据要进行防反射的光的波长使高折射率层和低折射率层适当交替重叠得到的多层薄膜。这样的多层防反射膜虽然是通过真空蒸镀或溅射等真空工艺形成的。
[0005]另一方面，作为不基于这样的多层薄膜的防反射结构，例如专利文献I所述，已知有如下防反射结构:在透镜表面形成以三角锥或四角锥等为单位的细微结构，折射率能够在透镜表面附近产生变化。
[0006]在专利文献I 记载了如下制造透镜的技术:形成将三角柱隔开微小间距排列得到的X射线掩模，隔着该X射线掩模对涂布在透镜上的抗蚀剂曝光X射线，在透镜表面形成三角锥的细微结构。而且，通过进行RF干蚀刻，将三角锥的细微结构转印到透镜表面，形成防反射结构体。
[0007]另外，专利文献2中记载了一种对将细微的圆锥状凸部配置成大致稠密状的防反射部进行成型的技术。在专利文献2所记载的技术中，在由玻璃板构成的成型模的成型面上形成蚀刻速度倾斜材料的薄层，在该薄层的表面形成光致抗蚀剂膜，对该光致抗蚀剂膜进行曝光、显影，形成规定的图案的掩模，隔着该掩模对蚀刻速度倾斜材料层进行蚀刻。由此，形成对防反射部的形状进行转印的成型模。然后，使用该成型模进行冲压成型，从而形成透镜表面上被转印了防反射部的形状的光学元件。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献1:日本特开2006-317807号公报
[0010]专利文献2:日本特开2004-12856号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的问题
[0012]然而上述现有技术中存在以下问题。
[0013]由于通过真空蒸镀或溅射等真空工艺形成的防反射膜需要设置多层对膜厚进行了管理的薄膜，因此存在处理时间变长这样的问题。
[0014]此外，由于在真空工艺中指向性较高，因此，根据透镜形状，例如在外周部相对于中心部的凹凸量较大的透镜的情况下，膜厚在中心部和外周部会发生变化。因此，无法得到在透镜面整体上具有均匀的防反射特性的防反射膜，例如成为了外周部的防反射特性比中心部差的防反射膜。
[0015]在专利文献I所记载的技术中，由于不使用多层膜，因此能够省略真空蒸镀或溅射等工序，但是，由于要对每个光学元件进行蚀刻，因此存在制造上耗费时间这样的问题。
[0016]在专利文献2所记载的技术中，由于通过冲压成型来转印防反射部的形状，因此相比对每个光学元件形成多层膜或进行蚀刻的情况，能够缩短制造时间。然而，由于成型模包含防反射结构的形状，因此，与仅对通常的透镜面进行成型的成型模相比，成为昂贵的模具。而且，为了制造光学元件的透镜面的曲率半径等设计尺寸略微不同的光学元件，也需要分别制造这样的昂贵的成型模。因此，存在模具制作成本增大、光学元件的制造成本增大这样的问题。
[0017]本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供细微结构形成用模和光学元件的制造方法，即使被加工体的表面形状发生变化，也能够容易且迅速地在被加工体的表面形成防反射结构。
[0018]用于解决问题的手段
[0019]为了解决上述问题，根据本发明的第I方式的细微结构形成用模，其在具备表面的被加工体的所述表面上形成凹凸形状的细微结构，所述被加工体的所述表面具有曲率，该细微结构形成用模具有:成型面部，其对所述细微结构进行转印；基体部，其以能够使所述成型面部弯曲的方式支撑所述成型面部；以及模变形部，其通过对所述基体部进行变形来使所述成型面部弯曲。
[0020]也可以是，根据本发明的第2方式的细微结构形成用模，在所述第I方式中，在所述成型面部，在所述基体部的表面加工有转印所述细微结构的形状。
[0021]也可以是，根据本发明的第3方式的细微结构形成用模，在所述第I方式或所述第2方式中，所述模变形部具有使所述基体部的表面与所述被加工体的凹部相对地突出的凸变形部、和使所述基体部的表面与所述被加工体的凸部相对地凹陷的凹变形部中的至少一方。
[0022]也可以是，根据本发明的第4方式的细微结构形成用模，在所述第I方式至所述第3方式中的任意一个方式中，所述模变形部具有:容积变化室，其将流体收纳在所述基体部的内部，能够通过所述流体的压力变化实现容积的增大和缩小中的至少一方；以及压力控制单元，其使所述容积变化室内的流体的压力发生变化。
[0023]也可以是，根据本发明的第5方式的细微结构形成用模，在所述第4方式中，所述基体部是通过将形成所述容积变化室的多个部件贴合而构成的。
[0024]也可以是，根据本发明的第6方式的细微结构形成用模，在所述第I方式至所述第5方式中的任意一个方式中，所述细微结构是集合了锤体的防反射结构。
[0025]也可以是，根据本发明的第7的方式的光学元件的制造方法，该光学元件的制造方法具有以下工序:形成作为被加工体的光学元件主体，该光学元件主体在表面上具备具有曲率的光学面；在所述光学面上涂布成型用树脂；在通过所述第I方式至所述第6方式中的任意一个方式的细微结构成型用模的所述模变形部使所述成型面部变形为其形状沿着所述光学面的形状的状态下，将所述细微结构成型用模的所述成型面部隔着所述成型用树脂按压到所述光学面上，将所述细微结构成型用模的所述成型面部的形状转印到所述成型用树脂上，由此在所述光学面上成型所述细微结构。
[0026]发明的效果
[0027]根据上述的细微结构形成用模和光学元件的制造方法，由于能够通过模变形部使成型面部弯曲，因此具有如下效果:即使被加工体的表面形状发生变化，也能够容易且迅速地在被加工体的表面上形成防反射结构。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1A是示出通过本发明第I实施方式的光学元件的制造方法制造出的光学元件的结构的示意性俯视图。
[0029]图1B是图1A的A-A剖视图。
[0030]图1C是图1B的B部详细图。
[0031]图2A是本发明第I实施方式的细微结构形成用模和表面加工装置的示意性结构图。
[0032]图2B是图2A的C-C剖视图。
[0033]图2C是图2A的D部详细图。
[0034]图3A是示出本发明第I实施方式的细微结构形成用模的制造工序的示意性工序说明图。
[0035]图3B是示出本发明第I实施方式的细微结构形成用模的接着图3A的制造工序的示意性工序说明图。
[0036]图3C是示出本发明第I实施方式的细微结构形成用模的接着图3B的制造工序的示意性工序说明图。
[0037]图3D是示出本发明第I实施方式的细微结构形成用模的接着图3C的制造工序的示意性工序说明图。
[0038]图4A是示出本发明第I实施方式的细微结构形成用模的接着图3D的制造工序的示意性工序说明图。
[0039]图4B是示出本发明第I实施方式的细微结构形成用模的接着图4A的制造工序的示意性工序说明图。
[0040]图4C是示出本发明第I实施方式的细微结构形成用模的接着图4B的制造工序的示意性工序说明图。
[0041]图5是本发明第I实施方式的光学元件的制造方法的示意性工序说明图。
[0042]图6是本发明第I实施方式的光学元件的制造方法的接着图5的示意性工序说明图。
[0043]图7是本发明第I实施方式的光学元件的制造方法的接着图6的示意性工序说明图。
[0044]图8A是通过本发明第2实施方式的光学元件的制造方法制造出的光学元件的示意性俯视图。
[0045]图8B是图8A的E-E剖视图。
[0046]图8C是图8B的F部详细图。
[0047]图9A是本发明第2实施方式的细微结构形成用模和表面加工装置的示意性结构图。
[0048]图9B是图9A的G-G剖视图。
[0049]图10是本发明第2实施方式的细微结构形成用模的动作说明图。
[0050]图1lA是示出本发明第2实施方式的变形例(第I变形例)的细微结构形成用模的结构的剖视图。
[0051]图1lB是图1lA的H-H剖视图。
[0052]图12A是本发明第3实施方式的细微结构形成用模和表面加工装置的示意性结构图。
[0053]图12B是图12A的J-J剖视图。
[0054]图13是本发明第3实施方式的细微结构形成用模的动作说明图。
[0055]图14是示出本发明第3实施方式的变形例(第2变形例)的细微结构形成用模的结构的示意性结构图。
[0056]图15A是本发明第3实施方式的其他变形例(第3变形例)的细微结构形成用模的主要部分的示意性结构图。
[0057]图15B是图15A的K-K剖视图。
【具体实施方式】
[0058]下面参照附图来说明本发明的实施方式。在全部附图中，在实施方式不同的情况下，也对相同或相应的部件赋予相同的标号，并省略共同的说明。
[0059][第I实施方式]
[0060]对本发明第I实施方式的细微结构形成用模进行说明。
[0061]图1A是示出通过本发明第I实施方式的光学元件的制造方法制造出的光学元件的结构的示意性俯视图。图1B是图1A中的A-A剖视图，图1C是图1A中的B部详细图。图2A是本发明第I实施方式的细微结构形成用模和表面加工装置的示意性结构图。图2B是图2A中的C-C剖视图，图2C是图2A中的D部详细图。
[0062]本实施方式的细微结构形成用模是用于在具有曲率的被加工体的表面形成凹凸形状的细微结构的模具。
[0063]作为被加工体，只要是进行在具有曲率的表面形成凹凸形状的细微结构的表面加工的部件即可，没有特别的限定。此外，细微结构只要是能够通过树脂成型而形成的形状即可，没有特别的限定。
[0064]以下，如图1A、图1B、图1C所示，作为一例，以被加工体为透镜主体I (光学元件主体)，细微结构为基于防反射部2的防反射结构的情况的例子进行说明。
[0065]S卩，在本实施方式中，以在透镜主体I上形成防反射部2，制造作为光学元件的透镜IA的情况的例子进行说明。
[0066]透镜主体I是具有球面的凹透镜面Ia (具有曲率的光学面、光学面)和平透镜面Ib的单片的平凹透镜。根据本实施方式的细微结构形成用模，虽然在凹透镜面Ia上和平透镜面Ib上均能够形成防反射部2，但下面以在凹透镜面Ia上形成防反射部2的情况的例子为中心进行说明。
[0067]此外，凹透镜面Ia在形成防反射部2之前，被加工成基于透镜的设计规格的面形状、面精度。将面形状的设计数据预先存储在后述的表面加工装置10的流体供给部8中。
[0068]透镜主体I的材质可以是玻璃也可以是合成树脂。此外，凹透镜面Ia的形成方法可以是研磨也可以是成型。
[0069]如图1C所示，防反射部2是在凹透镜面Ia上密集地配置的圆锥状的突起2a的集合体，在本实施方式中，防反射部2是通过UV硬化树脂形成的。关于UV硬化树脂的种类，根据透镜主体I的材质的折射率，选择折射率差尽可能小的材质。例如，在本实施方式中，在透镜主体I为COP (环烯烃聚合物)树脂(折射率为1.5)的情况下，UV硬化树脂采用PAK-02(商品名；東洋合成工業(株)制造，折射率1.5)。
[0070]可以根据要进行防反射的波长和反射率的目标值来适当设定突起2a的形状。在本实施方式中，作为一例，为了使波长380nm?780nm的入射光在凹透镜面Ia处的反射率成为1%以下，使各突起2a的形状为底面直径约为200nm、高度约为200nm，并以约为200nm的相邻间距大致均匀地配置各突起。
[0071]通过这样的结构，在凹透镜面Ia上，在高度200nm的范围内，折射率从I到1.5连续地进行变化，因此能够抑制入射光的反射。
[0072]在本实施方式中，通过使用图2A所示的表面加工装置10在透镜主体I的凹透镜面Ia上形成防反射部2，来制造这样的透镜1A。
[0073]表面加工装置10的概略结构为，具有保持部3、UV光源4、细微结构形成用模5、以及流体供给部8 (压力控制单元)。
[0074]保持部3在进行表面加工时保持透镜主体I。在本实施方式中，使光轴O与铅直轴一致，在使凹透镜面Ia朝向上方的状态下，保持部3能够保持平透镜面Ib的外周部和透镜侧面。
[0075]在保持部3的中心部贯穿设置有开口大于透镜IA的透镜有效直径的孔部3a。
[0076]孔部3a的中心轴处于与由保持部3所保持的透镜主体I的光轴O —致的位置关系O
[0077]UV光源4是将紫外线光(UV光)照射到透镜主体I的光源，用于使涂布在凹透镜面Ia上的UV硬化树脂硬化。在本实施方式中，将UV光源4配置于保持部3的下方、与孔部3a的中心重叠的位置。因此，从UV光源4向上方照射的UV光通过孔部3a入射到透镜主体I中，照射到凹透镜面Ia的整个面。
[0078]细微结构形成用模5具有平坦的大致圆柱状的外形，被配置在保持部3的上方。细微结构形成用模5的中心轴线Z被沿着铅直轴配置，与被保持部3所保持的透镜主体I的光轴O—致。
[0079]此外，细微结构形成用模5从接近保持部3的一侧(下侧)起依次具有基体部5A和基底部件5B。基体部5A和基底部件5B分别具有相同直径的圆板状的外形。
[0080]基底部件5B的上端部的中心部与通过省略图示的驱动机构而沿着铅直轴进退的升降臂9连接。因此，通过使升降臂9进退，细微结构形成用模5能够沿着铅直轴进行升降移动。
[0081]在基体部5A的下表面侧设有用于转印防反射部2的形状的成型面部5a。成型面部5a具有使防反射部2的凹凸形状反转后得到的凹凸形状。此外，基体部5A的上表面与基底部件5B的下表面接合。[0082]在本实施方式中，成型面部5a具有在下端侧的平面(以下，称作前端面)上形成许多个使突起2a的形状反转后的圆锥状的孔部的形状，成型面部5a的形状整体上是凹型的形状。此外，成型面部5a具有在基体部5A的表面上加工有转印防反射部2的形状的结构。
[0083]基体部5A的材质例如由橡胶或弹性材料(elastomer)等易于变形的弹性体构成。因此,基体部5A以能够使成型面部5a弯曲的方式支撑成型面部5a。
[0084]在本实施方式中，作为一例，采用由硅混合物构成的橡胶作为基体部5A的材质。
[0085]在基体部5A的内部，在靠近成型面部5a的位置处设有空洞部6和环状空洞部7。
[0086]空洞部6是设置在基体部5A的俯视时的中心部的球状或在上下方向上偏平的旋转椭圆体状的空间。在空洞部6的上部贯穿有由金属管等构成的流体供给路径6a，能够通过流体供给路径6a与外部之间进行流体的流入和排出。
[0087]环状空洞部7是具有圆状或椭圆状的截面的环状空间，被配置在相对于空洞部6成同心圆的位置处。在环状空洞部7的上部贯穿着由金属管等构成的流体供给路径7a，能够通过流体供给路径7a与外部之间进行流体的流入和排出。
[0088]基底部件5B是用于固定柔软的细微结构形成用模5的上表面的部件，例如由金属等相比基体部5A不易变形的高刚性的材质构成。
[0089]此外，基底部件5B具有如下功能:在伴随升降臂9的升降动作而从升降臂9向细微结构形成用模5进行压力作用的情况下，将该压力分散到基体部5A的上表面。
[0090]在基底部件5B的内部配置有从基体部5A向上侧延伸的流体供给路径6a、7a。
[0091]流体供给路径6a、7a分别延伸至基底部件5B的侧面，在基底部件5B的侧面分别与具有可挠性的流体供给管8a、8b连接。
[0092]流体供给部8经由流体供给管8a、8b向流体供给路径6a、7a输送流体或从流体供给路径6a、7a吸取流体。虽然省略了流体供给部8的详细结构的图示，但是，例如具有贮存流体的流体贮存部、分别对流体供给管8a、8b独立地输送或吸取流体的2系统的泵部、控制各泵部的动作的压力控制部。
[0093]作为流体供给部8提供的流体，例如可以是空气等气体，也可以是例如水等液体。在本实施方式中，作为一例，流体供给部8向空洞部6、环状空洞部7提供空气，控制空洞部6、环状空洞部7内的空气压，由此控制空洞部6、环状空洞部7的容积。
[0094]空洞部6、环状空洞部7以及流体供给部8构成通过使基体部5A变形来使成型面部5a弯曲的模变形部。
[0095]此外，空洞部6和环状空洞部7构成容积变化室，该容积变化室在基体部5A的内部收纳流体，能够通过该流体的压力变化来实现容积的增大和缩小中的至少一方。
[0096]此外，流体供给部8构成使容积变化室内的流体的压力变化的压力控制单元。
[0097]接着，对基体部5A的制造方法的一例进行说明。
[0098]图3A、图3B、图3C、图3D是示出本发明第I实施方式的细微结构形成用模的制造工序的示意性工序说明图。图4A、图4B、图4C是示出本发明第I实施方式的细微结构形成用模的接着图3D的制造工序的示意性工序说明图。图3A、图3B、图3C、图3D描绘了主要部分的部分放大图，以便于观察。
[0099]在本实施方式中，如图4A所示，作为一例，是通过将表面层部件14、第I基体部件15A以及第2基体部件15B这3个部件(形成容积变化室的多个部件)接合并进行一体化来制造基体部5A的。
[0100]这样，通过将基体部5A分割进行制造，能够将需要纳米压印技术这样的细微加工技术的表面层部件14的制造工序和可采用一般的成型技术的第I基体部件15A、第2基体部件15B的制造工序分开，因此能够高效地进行制造。
[0101]表面层部件14是由硅混合物构成的橡胶制的片状的部件。在表面层部件14的一个表面上形成成型面部5a，表面层部件14的另一个表面由光滑的平面构成。该表面层部件14是具有接合面14a的部件，该接合面14a可与第I基体部件15A贴合而接合。
[0102]如图3A所示，为了制造表面层部件14，例如在由硅构成的平板状的主基材11的基材表面Ila上形成反转细微结构体12。
[0103]反转细微结构体12的形状是用于转印防反射部2的形状的形状，是与成型面部5a相同的形状。即，在本实施方式中，是密集地配置了沿着突起2a的形状的圆锥状的孔部而得到的、整体上呈凹型的形状。
[0104]例如在基材表面Ila上涂布抗蚀剂，例如通过电子射线描绘装置对形状图案进行曝光，然后去除曝光部，由此能够形成反转细微结构体12。
[0105]接着，如图3B所示，进行基于干蚀刻等的各向异性蚀刻，直到去除反转细微结构体12为止。由此，沿着反转细微结构体12的外形对基材表面Ila进行蚀刻，将反转细微结构体12的表面形状转印到主基材11的表面。由此，在基材表面Ila侧的表面形成反转细微结构部lib。
[0106]以下将形成了反转细微结构部Ilb的主基材11称作主模11A。
[0107]接着，如图3C所示，将主模IlA作为母模，形成反转模13。例如，使用UV压印(imprint)在玻璃等透明的平面基板上对UV硬化树脂进行细微结构转印，由此形成反转模13。此外，关于反转模13的制作方法，也可以通过在加热状态下在树脂膜上按压主模IlA来进行制作。
[0108]由此，能够得到在表面具有将反转细微结构部Ilb的形状反转而得到的细微结构部13a的反转模13。该反转模13整体上是平板状。细微结构部13a的形状是将反转细微结构部Ilb反转的形状，因此，是密集地配置了与防反射部2同样的圆锥状的突起的、整体呈凸型的形状。
[0109]也可以省略主模IlA的制作而从反转模13进行制作，但在蚀刻中，制作凹型的形状比制作凸型的形状更容易，形状精度也良好。因此，在本实施方式中，采用制作凹型的形状的主模IlA的制造方法。
[0110]接着，将反转模13作为母模，使用纳米压印技术对细微结构部13a的形状进行转印，形成表面层部件14。
[0111]作为纳米压印技术，可列举出热方式和光硬化方式。在本实施方式中采用光硬化方式。即，将光(UV)硬化型树脂涂布在主模IlA与基板之间并照射规定的光，由此，能够形成具有成型面部5a和接合面14a的表面层部件14。
[0112]如图4A所示，第I基体部件15A、第2基体部件15B是具有如下形状的部件:该形状是用穿过空洞部6和环状空洞部7的中心的平面，在厚度方向(图示上下方向)上将从基体部5A去除了表面层部件14后的圆板状的部件进行分割而得到的形状。
[0113]因此，第I基体部件15A具有如下形状:在厚度方向的一个表面上具有能够与表面层部件14的接合面14a贴合而接合的由光滑平面构成的接合面15c，在另一个表面上具备用于与第2基体部件15B贴合而接合的由光滑平面构成的接合面15a、以及从接合面15a向内部侧凹陷的孔部6A、环状槽部7A。
[0114]此外，第2基体部件15B具有如下形状:在厚度方向的一个表面上具有能够与第I基体部件15A的接合面15a贴合而接合的由光滑平面构成的接合面15b、以及从接合面15b向内部侧凹陷的孔部6B、环状槽部7B，在另一个表面上具备用于与基底部件5B贴合而接合的由光滑平面构成的接合面15e。
[0115]这里，孔部6A、环状槽部7A的开口和孔部6B、环状槽部7B的开口分别具有相同形状，并且形成为，相对于第I基体部件15A的中心位置和第2基体部件15B的中心位置，被配置成相同的位置关系。
[0116]这样的结构的第I基体部件15A、第2基体部件15B是通过使用与表面层部件14相同的材料进行成型或机械加工来制作的。能够通过使用对各自的外形形状进行转印的模具进行成型，或者在将由硅混合物构成的橡胶成型为块状后对孔部6A、6B等的形状进行机械加工，来进行制造。
[0117]接着，如图4B所示，针对第I基体部件15A、第2基体部件15B使各自的接合面15a、15b之间抵接且彼此接合，形成基体部主体15。进而，使第I基体部件15A的接合面15c与表面层部件14的接合面14a抵接且彼此接合。由此，将基体部主体15和表面层部件14一体化。
[0118]作为各接合面的接合方法，可以采用能够得到即使如后所述控制空洞部6、环状空洞部7内的压力使得产生某种程度变形也不剥离的接合强度的适当的接合方法。在本实施方式中，作为一例，采用使用了氧等离子体的活性化接合。
[0119]接着，如图4C所示，以从基体部主体15的接合面15e分别在空洞部6、环状空洞部7的上部贯穿的方式分别插入金属管，形成流体供给路径6a、7a。
[0120]这样,制造出基体部5A。
[0121]基体部5A将预先配置在基底部件5B内的流体供给路径6a、7a与接合面15e侧的流体供给路径6a、7a连接，并且将接合面15e固定在基底部件5B的下表面。
[0122]作为固定方法，例如可采用粘接的方法。但是，也可以是，在制造第2基体部件15B时，代替接合面15e而安装形成有螺丝部或嵌合部等的接合部件，通过该接合部件可拆装地与基底部件5B固定。
[0123]上述的基体部5A的制造方法仅是一例，能够适当进行变形。
[0124]例如，在形成主模IlA时，也可以采用铝阳极氧化等选择性蚀刻来代替干蚀刻。
[0125]接着，针对使用本实施方式的细微结构形成用模5的本实施方式的光学元件的制造方法进行说明。
[0126]图5是本发明第I实施方式的光学元件的制造方法的示意性工序说明图。
[0127]图6是本发明第I实施方式的光学元件的制造方法的接着图5的示意性工序说明图。图7是本发明第I实施方式的光学元件的制造方法的接着图6的示意性工序说明图。
[0128]为了通过本方法制造透镜1A，首先，例如进行切削/研磨、玻璃模具成型、树脂成型等适当的加工，形成透镜主体I。
[0129]接着，如图5所示，以凹透镜面Ia朝向细微结构形成用模5的姿势，将透镜主体I保持在表面加工装置10的保持部3上。
[0130]接着，在凹透镜面Ia上涂布UV硬化树脂16 (成型用树脂)。关于UV硬化树脂16的种类，在本实施方式中，作为一例采用的是PAK-02 (商品名)。
[0131]也可以是，如图5所示，将UV硬化树脂16呈块状地涂布在中心部，在后述的按压细微结构形成用模5的工序中，扩展地涂布到外周部，例如也可以通过旋涂等预先在凹透镜面Ia的整个范围内涂布成层状。
[0132]在到UV硬化树脂16的涂布完成为止的期间内，通过流体供给部8调整空洞部6和环状空洞部7内的压力，成型面部5a变形为沿着凹透镜面Ia的形状的形状。在本实施方式中，由于凹透镜面Ia是凹球面，因此使空洞部6和环状空洞部7膨胀，使得成型面部5a变形成中心部向下方突出的凸球面状的形状。
[0133]此时，成型面部5a的前端面优选成为与凹透镜面Ia相同形状的球面，细微结构形成用模5是对由硅混合物构成的橡胶部件进行贴合而形成的，因此是容易变形的弹性体。
[0134]因此，由于在进行后述的按压时成型面部5a跟随凹透镜面Ia而变形，因此未按压时的前端面的形状是直径与凹透镜面Ia大致相同的球面或近似于球面的形状即可。但是，在成型面部5a的前端面不成为与凹透镜面Ia相同形状的球面的情况下，更优选是如下形状:成型面部5a与凹透镜面Ia的面顶抵接，并且从凹透镜面Ia的面顶起向外周侧，与凹透镜面Ia之间的间隙逐渐增大。具体而言，例如，更优选成型面部5a的前端面的曲率半径比凹透镜面Ia的曲率半径稍小的球面、或曲率半径从中心部向外周侧逐渐减小的非球面等形状。
[0135]在本实施方式中，预先通过实验来调查防反射部2形成后的反射率偏差的发生位置与空洞部6、环状空洞部7的压力值之间的相关性，在流体供给部8中设定使反射率偏差在容许范围内的目标压力值。
[0136]这样，空洞部6、环状空洞部7构成使基体部的表面与被加工体的凹部相对地突出的凸变形部。
[0137]因此，本实施方式是对于被加工体的I个凹部具有多个凸变形部的情况的例子。
[0138]接着，如图6所示，使升降臂9下降，将细微结构形成用模5的成型面部5a隔着UV硬化树脂16按压到凹透镜面Ia上。
[0139]由此，即便在未按压时成型面部5a的前端面的形状与凹透镜面Ia的形状之间存在差异的情况下，柔软的成型面部5a也发生变形，与凹透镜面Ia紧密贴合。
[0140]但是，当按压力过大时，成型面部5a的孔部的形状发生变形，容易产生防反射部2的突起2a的形状误差。
[0141]此外，当按压力过小时，成型面部5a的变形不充分，出现成型面部5a的前端面与凹透镜面Ia不抵接的部分，因此容易产生残膜。
[0142]这些按压力不良均会导致防反射部2的形状不良，在防反射部2中产生反射率偏差。因此，在本实施方式中，预先进行改变UV硬化树脂16的粘度、按压力来调查防反射部2的反射率偏差的实验，调查使反射率偏差在容许范围内的UV硬化树脂16的粘度和按压力的条件，设定为合适的按压力。
[0143]接着，在将细微结构形成用模5按压到凹透镜面Ia上的状态下，点亮UV光源4。由此，紫外线光从孔部3a入射到透镜主体I，紫外线光从透镜主体I的内部照射到凹透镜面la。
[0144]由此，填充在被凹透镜面Ia和成型面部5a夹着的空间内的UV硬化树脂16发生光硬化，在凹透镜面Ia上形成防反射部2。
[0145]在UV硬化树脂16的硬化结束后，如图7所示，熄灭UV光源4，使升降臂9上升，使细微结构形成用模5从凹透镜面Ia离开。
[0146]此时，优选的是，与上升并行地，逐渐减小空洞部6、环状空洞部7的压力，使成型面部5a恢复到变形前的形状。该情况下，例如当依次逐渐减小空洞部6、环状空洞部7的压力时，首先由于空洞部6的缩小，成型面部5a的中心部被向上方提拉。因此，从成型面部5a的中心部朝向外周侧逐渐进行脱模，因此与将细微结构形成用模5的整体从防反射部2脱模的情况相比，脱模阻力变小，能够提高防反射部2的形状精度。
[0147]这样，制造出在凹透镜面Ia上形成了防反射部2的透镜1A。
[0148]在通过表面加工装置10还在平透镜面Ib上设置防反射部的情况下，将透镜IA反转并保持在保持部3上，将空洞部6、环状空洞部7的压力调整为使得成型面部5a成为大致平面，由此能够与上述同样地形成防反射部。
[0149]在具有本实施方式的细微结构形成用模5的表面加工装置10中，通过调整空洞部
6、环状空洞部7内的流体的压力，能够使成型面部5a的形状变化。因此，例如对于与凹透镜面Ia的曲率半径不同的凹透镜面，仅通过流体供给部8来变更空洞部6、环状空洞部7内的流体的压力，就能够将成型面部5a紧密贴合地按压到被加工体的表面上，因此能够高精度地形成防反射部2。
[0150]因此，对于透镜面的形状不同的透镜主体，不需要准备其他的细微结构形成用模，或者将细微结构形成用模5更换为其他的细微结构形成用模，就能够继续形成防反射部2。因此，即使被加工体的表面形状发生变化，也能够容易且迅速地在被加工体的表面上形成防反射结构体。
[0151]其结果是，能够降低具有防反射部的光学元件的制造成本。
[0152][第2实施方式]
[0153]对本发明第2实施方式的细微结构形成用模进行说明。
[0154]图8A是示出通过本发明第2实施方式的光学元件的制造方法制造出的光学元件的结构的示意性俯视图。图8B是图8A中的E-E剖视图，图8C是图8A中的F部详细图。图9A是本发明第I实施方式的细微结构形成用模和表面加工装置的示意性结构图。图9B是图9A中的G-G剖视图。
[0155]本实施方式的细微结构形成用模25 (参照图9A)虽然是与上述第I实施方式同样地在被加工体的表面上形成防反射部2的模具，但是，是能够在如下被加工体上形成防反射部2的模具:该被加工体具有在表面上混合存在凹凸的形状，来代替上述第I实施方式中的透镜主体I的凹透镜面la。
[0156]以下作为被加工体的一例，以使用图8A、图8B、图8C所示的透镜主体21的情况的例子进行说明。
[0157]透镜主体21具有非球面透镜面21a (具有曲率的表面、光学面)和平透镜面lb，是整体上具有正屈光力的单片非球面透镜。
[0158]在非球面透镜面21a上，在以光轴O为中心的局部的凸面的外周上形成有局部的凹面，在该凹面的外周上形成有局部的凸面。非球面透镜面21a是整体上具有凸面状的旋转对称非球面。这里，局部的凸面、凹面例如表示相对于非球面透镜面21a的近似球面的凹凸关系。在图8A、图SB中，将这些凸面、凹面、凸面的顶点位置(降至近似球面的距离的长度为最大的位置)分别表示为面顶P1、谷底线V1、脊线P2。
[0159]这样的非球面透镜例如能够在多片结构的摄像镜头系统的一部分中使用。
[0160]此外，根据本实施方式的细微结构形成用模25，与上述第I实施方式的细微结构形成用模5同样，能够还在平透镜面Ib上形成防反射部2，但下面以在非球面透镜面21a上形成防反射部2的情况的例子为中心进行说明。
[0161]此外，非球面透镜面21a在形成防反射部2之前，被加工为基于透镜的设计规格的面形状、面精度。将面形状的设计数据预先存储在后述的表面加工装置20的流体供给部8A中。
[0162]透镜主体21的材质可以是玻璃也可以是合成树脂。此外，非球面透镜面21a的形成方法可以是研磨也可以是成型。
[0163]在本实施方式中，通过图9A所示的表面加工装置20在透镜主体21的非球面透镜面21a上形成防反射部2，由此来制造这样的透镜21A。
[0164]表面加工装置20是在上述第I实施方式的表面加工装置10中，将细微结构形成用模5、流体供给部8替换为细微结构形成用模25、流体供给部8A (压力控制单元)。下面以与上述第I实施方式的不同点为中心进行说明。
[0165]细微结构形成用模25具有基体部25A、基底部件25B来代替细微结构形成用模5的基体部5A、基底部件5B。
[0166]基体部25A由橡胶或弹性材料等易于变形的弹性体构成，由与上述第I实施方式的基体部5A相同的材质形成。但是，具有空洞部26、环状空洞部27、28来代替基体部5A的空洞部6、环状空洞部7。
[0167]空洞部26是设置在基体部25A的俯视时的中心部的在上下方向上偏平的旋转椭圆体状的空间。在空洞部26的上部贯穿有由金属管等构成的流体供给路径26a，能够通过流体供给路径26a与外部之间进行流体的流入和排出。在本实施方式中，特别具有排出流体而使成型面部5a变形为局部的凹面形状的功能。
[0168]环状空洞部27是具有圆状或椭圆状的截面的环状空间，如图9B所示，被配置在以相对于空洞部26的中心呈同心圆的圆Cl为中心的位置。此外，在环状空洞部27的上部贯穿着由金属管等构成的流体供给路径27a，能够通过流体供给路径27a与外部之间进行流体的流入和排出。在本实施方式中，特别具有使流体流入而使成型面部5a变形为俯视时为圆状的局部的凸面形状的功能。这里，将圆Cl设定在与透镜主体21的谷底线Vl大致相对的位置。
[0169]环状空洞部28是具有圆状或椭圆状的截面的环状空间，如图9B所示，被配置在以相对于空洞部26的中心呈同心圆的、直径比圆Cl大的圆C2为中心的位置。此外，在环状空洞部28的上部贯穿着由金属管等构成的流体供给路径28a，能够通过流体供给路径28a与外部之间进行流体的流入和排出。在本实施方式中，特别具有使流体流入而使成型面部5a变形为俯视时为圆状的局部的凸面形状的功能。这里，将圆C2设置在比透镜主体21的脊线P2靠外周侧、且比透镜主体21的外形靠外周侧的位置。[0170]这样的结构的基体部25A仅是空洞部26、环状空洞部27、28的形状和配置与上述第I实施方式的基体部5A不同，能够与基体部5A大致同样地进行制造。
[0171]通过这样的结构，将空洞部26配置在与被保持部3所保持的透镜主体21的面顶Pl相对的位置。此外，将环状空洞部27配置在与非球面透镜面21a的局部的凹面大致相对的位置。此外，将环状空洞部27、28配置成从内周侧和外周侧夹住脊线P2的位置关系的同心圆状。
[0172]基底部件25B是与上述第I实施方式的基底部件5B相同的部件，与基底部件5B的不同之处在于，在内部配置有从基体部25A延伸到上侧的流体供给路径26a、27a、28a来代替流体供给路径6a、7a。
[0173]流体供给路径26a、27a、28a分别延伸至基底部件25B的侧面，在基底部件25B的侧面上分别与具有可挠性的流体供给管8a、8b、8c连接。
[0174]流体供给部8A除了具有经由流体供给管8a、8b、8c向流体供给路径26a、27a、28a输送流体或从流体供给路径26a、27a、28a吸取流体的3系统的泵部和控制各泵部的动作的压力控制部以外，具有与流体供给部8相同的结构。
[0175]由此，流体供给部8A向空洞部26、环状空洞部27、28提供空气，控制空气压，由此能够控制空洞部26、环状空洞部27、28的容积。
[0176]空洞部26、环状空洞部27、28以及流体供给部8A构成通过使基体部25A变形来使成型面部5a弯曲的模变形部。
[0177]此外，空洞部26、环状空洞部27、28使容积变化室变化，流体供给部8A构成使容积变化室内的流体的压力变化的压力控制单元。
[0178]接着，以与上述第I实施方式的不同点为中心，对使用本实施方式的细微结构形成用模25的本实施方式的光学元件的制造方法进行说明。
[0179]图10是本发明第2实施方式的细微结构形成用模的动作说明图。
[0180]为了通过本方法制造透镜21A，首先，例如进行切削/研磨，玻璃模具成型、树脂成型等适当的加工，形成透镜主体21。
[0181]接着，如图9A所示，以非球面透镜面21a朝向细微结构形成用模25的姿势，使表面加工装置20的保持部3保持透镜主体21。
[0182]接着，与上述第I实施方式同样，在非球面透镜面21a上涂布UV硬化树脂16。
[0183]另一方面，在到UV硬化树脂16的涂布完成为止的期间内，通过流体供给部8A调整空洞部26、环状空洞部27、28内的压力，成型面部5a变形为沿着非球面透镜面21a的形状的形状。
[0184]在本实施方式中，非球面透镜面21a包含凹凸面在内的整体上为凸面状的旋转对称非球面，因此，如图10所示，通过使空洞部26收缩，在成型面部5a的中心部形成凹面部。此外，通过使环状空洞部27、28膨胀，在环状空洞部27的附近，使成型面部5a向图示下方侧突出。由此，在成型面部5a上形成俯视时为圆状的局部的凸面。
[0185]同样，在环状空洞部28的附近，使成型面部5a向图示下方侧突出，因此在成型面部5a上形成俯视时为圆状的局部的凸面。由此，在环状空洞部27、28之间形成俯视时为圆状的局部的凹面。
[0186]通过这样的变形，在圆C2与圆Cl之间的区域中形成将透镜主体21的外缘部的形状反转的凹状的形状(参照图10的双点划线的透镜主体21)。
[0187]此时，成型面部5a的前端面优选成为与非球面透镜面21a相同形状的非球面，但是，与上述第I实施方式同样，由于细微结构形成用模25是由易于变形的弹性体形成的，因此未按压时的前端面的形状是与非球面透镜面21a近似的形状即可。
[0188]关于能够得到优选的近似形状的空洞部26、环状空洞部27、28的压力值，与上述第I实施方式同样，通过实验来调查形成防反射部2后的反射率偏差的发生位置与空洞部26、环状空洞部27、28的压力值之间的相关性，由此在流体供给部8A中设定使反射率偏差在容许范围内的目标压力值。
[0189]这样，空洞部26构成使基体部的表面与被加工体的凸部相对地凹陷的凹变形部。此外，环状空洞部27构成使基体部的表面与被加工体的凹部相对地突出的凸变形部。
[0190]因此，本实施方式是对于被加工体的I个凸部具有I个凹变形部、对于被加工体的I个凹部具有I个凸变形部的情况的例子。
[0191]此外，环状空洞部27、28是能够通过2个凸变形部的组合而在它们之间形成凹部的情况的例子。
[0192]接着，与上述第I实施方式同样，进行如下工序而在非球面透镜面21a上形成防反射部2:将细微结构形成用模25按压到非球面透镜面21a上的工序；以及在将细微结构形成用模25按压到非球面透镜面21a上的状态下，点亮UV光源4，使填充在被非球面透镜面21a和成型面部5a夹住的空间内的UV硬化树脂16硬化的工序。
[0193]在UV硬化树脂16的硬化结束后，与上述第I实施方式同样，使细微结构形成用模25从非球面透镜面21a离开。
[0194]此时，优选的是，与上升并行地，逐渐减小空洞部26、环状空洞部27、28的压力，使成型面部5a恢复到变形前的形状。
[0195]在本实施方式中，由于非球面透镜面21a整体上是凸面，因此，首先按照环状空洞部28、27的顺序逐渐减小压力，最后逐渐增大空洞部26的压力，从非球面透镜面21a的外周侧起依次脱模。
[0196]这样，制造出在非球面透镜面21a上形成了防反射部2的透镜21A。表面加工装置20与上述第I实施方式的表面加工装置10同样，也能够在平透镜面Ib上设置防反射部2。
[0197]这样，在具有细微结构形成用模25的表面加工装置20中，能够通过调整空洞部26、环状空洞部27、28内的流体的压力来使成型面部5a的形状改变。因此，例如，只要是从中心朝向外周形成凸面、凹面、凸面的非球面，即便在曲面的形状与非球面透镜面21a不同的情况下，仅通过利用流体供给部8A变更空洞部26、环状空洞部27、28内的流体的压力，就能够将成型面部5a紧密贴合地按压到被加工体的表面上。因此，能够高精度地形成防反射部2。
[0198]因此，对于透镜面的形状不同的透镜主体，不需要准备其他的细微结构形成用模，或者将细微结构形成用模25更换为其他的细微结构形成用模，就能够继续形成防反射部
2。因此，即使被加工体的表面形状发生变化，也能够容易且迅速地在被加工体的表面上形成防反射结构体。
[0199]其结果是，能够降低具有防反射部的光学元件的制造成本。
[0200][第I变形例][0201]接着，对本发明第2实施方式的变形例(第I变形例)的细微结构形成用模进行说明。
[0202]图1lA是示出本发明第2实施方式的变形例(第I变形例)的细微结构形成用模的结构的剖视图。图1lB是图1lA中的H-H剖视图。
[0203]如图11A、图1IB所示，本变形例的细微结构形成用模29具有基体部2邪来代替上述第2实施方式的细微结构形成用模25的基体部25A，基体部2?具有与基体部25A相同的外形，并在下端面具有成型面部5a。
[0204]细微结构形成用模29能够在上述第2实施方式的表面加工装置20中代替细微结构形成用模25来进行使用。
[0205]下面以与上述第2实施方式的不同点为中心进行说明。
[0206]基体部25D由橡胶或弹性材料等易于变形的弹性体构成，由与上述第2实施方式的基体部25A相同的材质形成。但是，具有空洞部26A、环状空洞部27A、28A来代替基体部25A的空洞部26、环状空洞部27、28。
[0207]空洞部26A被设置在与空洞部26相同的位置处，与空洞部26的不同之处在于，是在上下方向上偏平的圆柱状的空间。在空洞部26A的上部与空洞部26同样地贯穿着流体供给路径26a。
[0208]环状空洞部27A、28A被分别设置在与环状空洞部27A、28A相同的位置，与环状空洞部27、28的不同之处在于，环状空洞部27A、28A是具有矩形的截面的环状空间。在环状空洞部27A、28A的上部分别贯穿着流体供给路径27a、28a。
[0209]这样的结构的基体部2?是将基体部件15C与表面层部件14进行接合而形成的。
[0210]基体部件15C例如是如下部件:在由硅混合物构成的橡胶制的圆板部件的厚度方向的一个面上，形成有分别与空洞部26A、环状空洞部27A、28A的形状对应的圆孔部17A、环状角槽部17B、17C。
[0211]与上述第I实施方式的孔部6A、环状槽部7A同样，可通过成型或机械加工来形成圆孔部17A、环状角槽部17B、17C。
[0212]与上述第I实施方式的第I基体部件15A和第2基体部件15B同样，将表面层部件14接合到基体部件15C的形成有圆孔部17A、环状角槽部17B、17C的一侧的面上。
[0213]由此，将圆孔部17A、环状角槽部17B、17C的开口堵塞，形成可根据从流体供给路径26a、27a、28a提供的流体的压力而进行变形的空洞部26A、环状空洞部27A、28A。
[0214]在本变形例中，为了制造上述第2实施方式的透镜21A，空洞部26A具有使流体流入空洞部26A，使成型面部5a变形为俯视时为圆状的局部的凸面形状的功能。此外，环状空洞部27A、28A具有使流体流入环状空洞部27A、28A，使成型面部5a变形为俯视时为圆状的局部的凸面形状的功能。
[0215]根据这样的结构的细微结构形成用模29，通过取代表面加工装置20的细微结构形成用模25来进行使用，能够与上述第2实施方式同样地在透镜主体21的非球面透镜面21a上形成防反射部2。
[0216]本变形例是容积变化室的截面形状为矩形状的情况的例子。
[0217][第3实施方式]
[0218]对本发明第3实施方式的细微结构形成用模进行说明。[0219]图12A是本发明第3实施方式的细微结构形成用模和表面加工装置的示意性结构图。图12B是图12A中的J-J剖视图。
[0220]如图12A所示，本实施方式的细微结构形成用模35是通过在表面加工装置30中使用而与上述第2实施方式同样地在被加工体的表面形成防反射部2的模具。
[0221]表面加工装置30具有细微结构形成用模35、压电元件控制部38来代替上述第2实施方式的表面加工装置20的细微结构形成用模25、流体供给部8A。
[0222]下面以与上述第2实施方式的不同点为中心进行说明。
[0223]细微结构形成用模35具有基体部35A、基底部件35B来代替上述第2实施方式的细微结构形成用模25的基体部25A、基底部件25B。
[0224]基体部35A的材质与基体部25A相同，由易于变形的弹性体构成，具有同样的大致圆板状的外形。即，在厚度方向的一个面上形成有成型面部5a，在另一个面上形成有与基底部件35B的下表面接合的接合面35a。
[0225]在基体部35A的内部，在俯视时的中心部的靠近成型面部5a的位置埋设有压电元件36A。此外，在上述第2实施方式的圆Cl、C2上靠近成型面部5a的位置，在将各圆周等分的位置处埋设有多个压电元件36B、36C。
[0226]采用施加电压时的压电元件36A、36B、36C的伸缩方向沿着基体部35A的厚度方向的姿势，以被基体部35A包围的状态来埋设压电元件36A、36B、36C。
[0227]各压电元件36A、36B、36C与配线38a、38b、38c连接。将各配线38a、38b、38c从接合面38a导入到基底部件35B的内部，从基底部件35B的侧面延伸到外部，与压电元件控制部38电连接。
[0228]基底部件35B除了在内部插入贯穿有配线38a、38b、38c以外，是与基底部件25B相同的部件。基底部件35B的下表面上接合着基体部35A，基底部件35B的上表面上连接着升降臂9。
[0229]压电元件控制部38经由配线38a、38b、38c独立地向各压电元件36A、36B、36C提供驱动电压。
[0230]由此，压电元件控制部38通过向各压电元件36A、36B、36C施加适当的驱动电压，能够使各压电元件36A、36B、36C独立地伸缩。伴随该伸缩，与各压电元件36A、36B、36C紧密贴合的基体部35A发生变形，由此能够使成型面部5a的形状发生变化。
[0231]与上述第2实施方式同样，通过实验来调查形成防反射部2后的反射率偏差的发生位置与各压电元件36A、36B、36C的驱动电压之间的相关性，由此将使反射率偏差在容许范围内的目标电压值存储在压电元件控制部38中。
[0232]压电元件36A、36B、36C和压电元件控制部38构成通过使基体部35A变形来使成型面部5a弯曲的模变形部。
[0233]此外，压电元件36A构成使基体部的表面与被加工体的凸部相对地凹陷的凹变形部。此外，压电元件36B构成为使基体部的表面与被加工体的凹部相对地突出的凸变形部。
[0234]因此，本实施方式是对于被加工体的I个凸部具有I个凹变形部、对于被加工体的I个凹部具有I个凸变形部的情况的例子。
[0235]此外，压电元件36B、36C是能够通过2个凸变形部的组合而在它们之间形成凹部的情况的例子。[0236]接着，以与上述第2实施方式的不同点为中心，对使用本实施方式的细微结构形成用模35的本实施方式的光学元件的制造方法进行说明。
[0237]图13是本发明第3实施方式的细微结构形成用模的动作说明图。
[0238]根据本实施方式的表面加工装置30的不同之处仅在于，模变形部具有埋设于基体部35A中的压电元件36A、36B、36C和控制这些压电元件的伸缩量的压电元件控制部38，与上述第2实施方式同样，能够使成型面部5a的形状变形为沿着非球面透镜面21a的形状。
[0239]S卩，如图13所示，在将细微结构形成用模35按压至涂布了 UV硬化树脂16的非球面透镜面21a上为止的期间内，通过压电元件控制部38控制各压电元件的驱动电压，使压电元件36A收缩，使压电元件36B、36C伸长。由此，使成型面部5a变形为沿着非球面透镜面21a的形状。
[0240]此时，在各压电元件36A、36B、36C的伸缩方向上的两个端部，到基体部35A的外表面为止的弹性体的厚度不同。因此，从各压电元件36A、36B、36C到外表面为止的弹性体的厚度较薄且外形未受约束的成型面部5a侧显著地变形。此外，在与成型面部5a相反的一侧(基底部件35B侧)，从各压电元件36A、36B、36C到外表面为止的弹性体的厚度较厚，端面受到基底部件35B约束，因此即使各压电元件36A、36B、36C的变形量不同，与成型面部5a侧相比，变形量也较小。
[0241]当将成型面部5a变形后的细微结构形成用模35按压到涂布有UV硬化树脂16的非球面透镜面21a上时，成型面部5a与非球面透镜面21a紧密贴合。此时，即便在成型面部5a的形状与非球面透镜面21a不同的情况下，由于在基体部35A中，在各压电元件36A、36B、36C与基底部件35B之间具有柔软的弹性体较厚的层，因此在已经与非球面透镜面21a抵接且按压力上升的部位，该形状的不同被作为弹性体的变形而被吸收。因此，通过施加适当的按压力，能够使成型面部5a的整体与非球面透镜面21a紧密贴合。
[0242]除此以外，与上述第2实施方式完全相同，能够制造具有防反射部2的透镜21A。
[0243]根据本实施方式,例如能够在精密级(micron order)以下的微小的范围内对各压电元件的驱动量进行微调整，因此能够更细致地控制成型面部5a的形状。
[0244]此外，由于独立地改变多个压电元件的伸缩量来控制成型面部5a的形状，因此例如通过对各压电元件36B、36C的伸缩量进行微调整，还能够适当控制与圆Cl、C2的圆周方向对应的成型面部5a的形状。例如，即使发生各压电元件36B、36C的埋设位置的制造误差等，通过驱动电压进行校正，也能够降低变形时的形状误差。
[0245][第2变形例]
[0246]接着，对本发明第3实施方式的变形例(第2变形例)的细微结构形成用模进行说明。
[0247]图14是示出本发明第3实施方式的变形例(第2变形例)的细微结构形成用模的结构的示意性结构图。
[0248]如图14所示，本变形例的细微结构形成用模45具有基体部45A来代替上述第3实施方式的细微结构形成用模35的基体部35A。
[0249]细微结构形成用模45能够在上述第3实施方式的表面加工装置30中取代细微结构形成用模35来进行使用。[0250]以下，以与上述第3实施方式的不同点为中心进行说明。
[0251]基体部45A与上述基体部35A的不同之处在于，在将上述第3实施方式的压电元件36A、36B、36C的基端部与基底部件35B抵接的状态下进行埋设。
[0252]根据本变形例，由于压电元件36A、36B、36C的一端侧的位置被固定在基底部件35B上，因此，压电元件36A、36B、36C的伸缩对成型面部5a侧的弹性体进行作用。因此，伸缩量的全部用于使成型面部5a变形。因此，作为在压电元件控制部38中存储的目标电压值，设定与上述第3实施方式不同的值。
[0253]根据本变形例，仅通过将各压电元件36A、36B、36C的基端部固定在基底部件35B上，就能够与上述第3实施方式大致同样地制造透镜21A。
[0254]但是，在本变形例中，由于各压电元件36A、36B、36C的基端部被固定在基底部件35B上，因此在非球面透镜面21a与成型面部5a的形状存在差异的情况下，通过成型面部5a与压电元件36A、36B、36C的前端部之间的弹性变形来吸收形状的差异。
[0255][第3变形例]
[0256]接着，对本发明第3实施方式的其他的变形例(第3变形例)的细微结构形成用模进行说明。
[0257]图15A是示出本发明第3实施方式的其他的变形例(第3变形例)的细微结构形成用模的主要部分的示意性结构图，图15B是图15B的K-K剖视图。
[0258]如图15A、图15B所示，本变形例的细微结构形成用模55具有基体部55A、压电元件控制部39来代替上述第3实施方式的细微结构形成用模35的基体部35A、压电元件控制部38。
[0259]细微结构形成用模55能够在上述第3实施方式的表面加工装置30中取代细微结构形成用模35来进行使用。
[0260]下面以与上述第3实施方式的不同点为中心进行说明。
[0261]基体部55A的外形和材质与基体部35A相同，取代压电元件36A、36B、36C而将更多的压电元件37以与压电元件36A、36B、36C相同的姿势密集地配置成格子状。
[0262]各压电元件37分别与配线39a连接。与上述第3实施方式的配线38a、38b、38c同样，将各配线39a导入到基底部件35B的内部，从基底部件35B的侧面延伸到外部，与压电元件控制部39电连接。
[0263]压电元件控制部39经由配线39a独立地向各压电元件37提供驱动电压。
[0264]由此，压电元件控制部39通过向各压电元件37施加适当的驱动电压，能够使各压电元件37独立地伸缩。伴随该伸缩，与各压电元件37紧密贴合的基体部55A发生变形，由此使成型面部5a的形状发生变化。
[0265]在压电元件控制部39中，与上述第2实施方式同样地存储有非球面透镜面21a的形状数据，存储有用于使成型面部5a变形为沿着非球面透镜面21a的形状的各个压电元件37的驱动电压的目标电压值。
[0266]压电元件37和压电元件控制部39构成通过使基体部55A变形来使成型面部5a弯曲的模变形部。
[0267]根据本变形例，能够与上述第3实施方式同样地制造透镜21A。
[0268]但是，在本变形例中，与上述第3实施方式相比，压电元件37的配置数量较多，因此，相对于非球面透镜面21a上的凹部和凸部，在凹凸变化的方向上分别相对地配置有多个压电元件37。因此，成型面部5a的变形的分辨率变高，通过多个压电元件37的伸缩量的组合，能够使成型面部5a的形状变化为更近似非球面透镜面21a的形状的形状。
[0269]此外，在被加工体的面形状不同的情况下，通过预先向压电元件控制部39中输入面形状的数据，能够容易地变更成型面部5a的形状，成为更通用的细微结构形成用模。因此，在变更被加工体的面形状的情况下，也能够不用替换为其他的细微结构形成用模，而迅速地继续进行制造。
[0270]此外，根据本变形例，由于压电元件37被密集地配置为格子状，因此，即便是旋转对称的面形状以外的形状，例如自由曲面等，也能够容易地使成型面部5a的形状进行配
八
口 ο
[0271]在上述的各实施方式、各变形例的说明中，以作为被加工体的光学元件是透镜的情况的例子进行了说明，但通过本发明的光学元件的制造方法制造的光学元件不限于透镜。例如也可以是反射镜、棱镜、滤光片等光学元件。
[0272]此外，通过本发明的细微结构形成用模形成细微结构的被加工体不限于光学元件，也可以将光学元件以外的机械部件作为被加工体。
[0273]此外，在上述的各实施方式、各变形例的说明中，以细微结构是基于圆锥状的突起2a的防反射部2的情况的例子进行了说明，但是，为了形成防反射结构，只要是在透镜表面的附近折射率发生变化的形状即可，不限于圆锥状，可优选采用三角锥状、四角锥状等锤体。
[0274]此外，在上述的各实施方式、各变形例的说明中，以细微结构为防反射结构的情况的例子进行了说明，但是，细微结构只要是通过纳米压印技术形成的凹凸形状即可，不限于锤体，例如可采用圆柱、圆柱孔、将锤体反转后的孔形状、具有荷叶表面那样的随机的突起的结构体(不规则结构)等凹凸形状。
[0275]因此，细微结构不限于防反射结构。
[0276]此外，在上述的各实施方式、各变形例的说明中，以在基体部中，将成型面部形成在基体部变形前为平面的部位上的情况的例进行了说明，但是，也可以将成型面部形成在具有曲率的面上。
[0277]例如，如果将通过模变形部变形为凸(凹)形状的成型面部形成在曲率半径比变形后的凸(凹)形状的曲率半径大的凸(凹)形状的曲面上，则变形后的成型面部的变形较小即可，因此能够提闻形状精度。此外，能够提闻耐久性。
[0278]此外，在上述的各实施方式、各变形例的说明中，以在基体部的表面上利用与基体部相同的材质形成成型面部5a的情况的例子进行了说明，但是，只要能够与基体部一起变形即可，也可以在基体部的表面上利用与基体部不同的材质来设置成型面部5a。
[0279]此外，在成型面部5a形成在表面层部件14上，并与构成基体部的其他部件接合的情况下，只要基体部和成型面部5a能够变形即可，表面层部件14的材质与构成基体部的其他部件的材质也可以不同。
[0280]此外，在上述的各实施方式、各变形例的说明中，以将被加工体固定在保持部3上，使细微结构形成用模升降并将细微结构形成用模按压到被加工体上的情况的例子进行了说明，但也可以是，固定细微结构形成用模的位置，并使保持部3能够升降，将由保持部3所保持的被加工体按压到细微结构形成用模上。
[0281]此外，在上述的各实施方式、各变形例的说明中，以将UV光源4配置在保持部3的下方，利用透射过被加工体的UV光使UV硬化树脂16硬化的情况的例子进行了说明，但是，例如也可以从被加工体的侧方照射UV光。
[0282]此外，在通过UV光透射性的材料制作细微结构形成用模的情况下，例如也可以是，将UV光源设置在细微结构形成用模的上方或细微结构形成用模的内部，利用透射过细微结构形成用模后的UV光使UV硬化树脂16硬化。
[0283]此外，在上述的各实施方式、各变形例的说明中，以作为基体部变形的模变形部，通过流体压力使基体部变形的情况、和通过压电元件的伸缩使基体部变形的情况的例子进行了说明，但模变形部不限于此。例如也可以是，具有向成型面部进退的按压部件来代替压电元件，从按压部件向基体部施加机械压力来使基体部变形。
[0284]此外，对于在上述实施方式中说明的全部结构要素，可以在本发明技术思想的范围内适当组合或删除来进行实施。
[0285]例如，根据上述第2、第3实施方式和各变形例的细微结构形成用模的结构，与上述第I实施方式的细微结构形成用模5相比，模变形部的数量较多，因此，也适合用于与上述第I实施方式相同的凹球面或凸球面等凹凸形状较少的形状的被加工体。
[0286]例如，为了通过细微结构形成用模25形成沿着凹透镜面Ia的形状，通过使空洞部26、环状空洞部27膨胀，使环状空洞部28收缩，来形成凸球面的形状即可。
[0287]产业上的可用性
[0288]根据上述的细微结构形成用模和光学元件的制造方法，能够通过模变形部使成型面部弯曲，因此具有如下效果:即使被加工体的表面形状发生变化，也能够容易且迅速地在被加工体的表面形成防反射结构。
[0289]标号说明
[0290]1、21:透镜主体(被加工体、光学元件主体)
[0291]1A、21A:透镜(光学元件)
[0292]Ia:凹透镜面(具有曲率的表面、光学面)
[0293]2:防反射部(细微结构、防反射结构)
[0294]2a:突起(锤体)
[0295]3:保持部
[0296]4:UV 光源
[0297]5、25、29、35、45、55:细微结构形成用模
[0298]5A、25A、25D、35A、45A、55A:基体部
[0299]5a:成型面部
[0300]6、26、26A:空洞部(容积变化室、模变形部)
[0301]7、27、28:环状空洞部(容积变化室、模变形部)
[0302]8、8A:流体供给部(模变形部)
[0303]9:升降臂
[0304]10,20,30:表面加工装置
[0305]14:表面层部件[0306]15:基体部主体
[0307]15C:基体部件
[0308]16:UV硬化树脂(成型用树脂)
[0309]21:透镜主体
[0310]21a:非球面透镜面(具有曲率的表面、光学面)
[0311]36A、36B、36C、37:压电元件(模变形部)
[0312]38、39:压电元件控制部(模变形部)
[0313]C1、C2:圆
[0314]O:光轴
[0315]Pl:面顶
[0316]P2:脊线
[0317]Vl:谷底线
[0318]Z:中心轴线
【权利要求】
1.一种细微结构形成用模，其在具备表面的被加工体的所述表面上形成凹凸形状的细微结构，所述被加工体的所述表面具有曲率，该细微结构形成用模具有: 成型面部，其对所述细微结构进行转印； 基体部，其以能够使所述成型面部弯曲的方式支撑所述成型面部；以及 模变形部，其通过对所述基体部进行变形来使所述成型面部弯曲。
2.根据权利要求1所述的细微结构形成用模，其中， 在所述成型面部，在所述基体部的表面加工有转印所述细微结构的形状。
3.根据权利要求1所述的细微结构形成用模，其中， 所述模变形部具有使所述基体部的表面与所述被加工体的凹部相对地突出的凸变形部、和使所述基体部的表面与所述被加工体的凸部相对地凹陷的凹变形部中的至少一方。
4.根据权利要求1所述的细微结构形成用模，其中， 所述模变形部具有: 容积变化室，其将流体收纳在所述基体部的内部，能够通过所述流体的压力变化实现容积的增大和缩小中的至少一方；以及 压力控制单元，其使所述容积变化室内的流体的压力发生变化。
5.根据权利要求4所述的细微结构形成用模，其中， 所述基体部是通过将形成所述容积变化室的多个部件贴合而构成的。
6.根据权利要求1所述的细微结构形成用模，其中， 所述细微结构是集合了锤体的防反射结构。
7.一种光学元件的制造方法，其特征在于，该制造方法具有以下工序: 形成作为被加工体的光学元件主体，该光学元件主体在表面上具备具有曲率的光学面； 在所述光学面上涂布成型用树脂； 在通过权利要求1?6中的任意一项所述的细微结构成型用模的所述模变形部使所述成型面部变形为其形状沿着所述光学面的形状的状态下，将所述细微结构成型用模的所述成型面部隔着所述成型用树脂按压到所述光学面上，将所述细微结构成型用模的所述成型面部的形状转印到所述成型用树脂上，由此在所述光学面上成型所述细微结构。
【文档编号】G02B3/00GK103620448SQ201280029383
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年8月30日 优先权日:2011年9月16日
【发明者】尾崎元章 申请人:奥林巴斯株式会社