晶片透鏡製造裝置及晶片透鏡製造方法
2023-05-27 00:13:51
專利名稱：晶片透鏡製造裝置及晶片透鏡製造方法
技術領域：
本發明涉及晶片透鏡製造裝置及晶片透鏡製造方法。
背景技術：
光學透鏡製造領域中，一直研討對玻璃基板設由固化性樹脂構成的透鏡部以此得到耐熱性高的光學透鏡之技術(參照例如專利文獻1)。作為應用了該技術的光學透鏡製造方法一例，有提案下述方法作為透鏡部對玻璃基板表面成型多個固化性樹脂成形品，形成所謂的「晶片透鏡」，然後按各透鏡部切斷玻璃基板。作為晶片透鏡製造裝置的一個例子，有下述製造裝置被提案設配置位置一定的模具和能夠支撐玻璃基板的臺，使臺能夠相對模具在XY平面移動，分多次在玻璃基板上形成樹脂透鏡部。在該製造裝置中，是使臺移動到所定位置上，使玻璃基板對著模具配置，在該位置上將模具壓到玻璃基板上並使樹脂固化，對玻璃基板形成樹脂透鏡部。在該製造裝置中，可以考慮設周知的空氣滑行導向機構用來實現臺的順暢移動。先行技術文獻專利文獻專利文獻1 特許第3擬6380號公報
發明內容
發明欲解決的課題但是，臺利用空氣滑行導向機構時，因為臺由空氣噴出支撐在浮遊狀態，所以，將充填樹脂後的模具壓到玻璃基板上等時，由於氣體壓縮，玻璃基板和模具的相對位置等在間隙範圍微小變動，有可能不能將模具壓到玻璃基板的所望位置上。此時，由於模具相對玻璃基板的按壓位置出現偏移，所以，樹脂透鏡相對玻璃基板產生位置偏移。具體則是，如果在玻璃基板的XY平面內掃描方向上有位置偏離的話，在玻璃基板兩面成型透鏡部時，則產生透鏡的偏心誤差，單面時透鏡的收率不良。另外，如果模具上下方向有位置偏離的話，則產生透鏡的軸上厚誤差。還有，在玻璃基板上形成對準標誌和光闌時，與透鏡的位置偏離也成為問題。並且，臺相對行進方向的位置，因為導向和滑行部中沒有摩擦，所以由馬達轉矩保持。在此，對於行進方向的荷重，馬達轉矩的保持力和馬達本身或連結滑行部和馬達的部件剛性不足的話會產生變位，同樣成為誤差的原因。因此，本發明的主要目的在於，提供一種能夠抑制樹脂透鏡部相對玻璃基板的位置偏移的晶片透鏡製造裝置及晶片透鏡製造方法。用來解決課題的手段根據本發明的一方式，提供一種晶片透鏡製造裝置，其特徵在於，備有臺，支撐玻璃基板；XY軸移動機構，使所述臺在XY平面上移動；
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XY空氣滑行導向機構，通過空氣使所述臺相對XY導向浮上，導向由所述XY軸移動機構所作的所述臺的移動；模具，被充填樹脂；Z軸移動機構，使所述模具升降移動；Z空氣滑行導向機構，通過空氣使所述模具相對Z導向浮上，導向由所述Z軸移動機構所作的所述模具的升降移動；控制裝置，至少進行下述一個鎖定由所述XY空氣滑行導向機構的運轉、停止控制所做的所述臺的移動位置的鎖定；或者，由所述Z空氣滑行導向機構的運轉、停止控制所做的所述模具的移動位置的鎖定。根據本發明的另一方式，提供一種晶片透鏡製造方法，其特徵在於，備有下述工序通過第1空氣供給，使玻璃基板邊浮上邊沿XY導向在XY平面移動，將所述玻璃基板配置到對著所述模具的位置上；通過第2空氣供給，使所述模具邊浮上邊沿Z導向升降移動，配置到所定的高度位置上；使所述模具向著所述玻璃基板上升；使所述模具上升的工序，是在停止所述第1空氣和所述第2空氣供給的狀態，使所述模具向著所述玻璃基板上升的。發明的效果根據本發明，能夠抑制樹脂透鏡部相對玻璃基板的位置偏離。也就是說，通過鎖定空氣滑行部，用固體之間的接觸進行定位，所以，就誤差來說，消除了氣體壓縮引起的誤差， 同時，就支撐力來說，摩擦力作為支撐力發揮作用，所以，不易產生支撐力不足引起的位置偏離，同時，作用在馬達及連結部件等上的荷重減少，於是不易產生變形，誤差減小。另外， 因為能夠降低滑行部以下的馬達轉矩和周邊部件的剛性，所以能夠使裝置小型化。
圖1 :晶片透鏡的概略結構平面示意圖。圖2 :晶片透鏡的概略結構側面示意圖。圖3 本發明優選實施方式的晶片透鏡製造裝置的概略結構立體圖。圖4 :圖3晶片透鏡製造裝置的平面圖以及側面圖。圖5 本發明優選實施方式中使用的X軸移動機構的概略結構示意圖，是沿圖4中 A-A線的截面圖。圖6 本發明優選實施方式中使用的Y軸移動機構的概略結構示意圖，是沿圖4中 B-B線的截面圖。圖7 本發明優選實施方式中使用的XY臺和定盤內的概略結構截面示意圖。圖8 沿圖7中C-C線的截面圖。圖9 本發明優選實施方式中使用的模具部的概略結構截面示意圖。圖10 圖9的概略結構平面示意圖。圖11 本發明優選實施方式中，對著模具配置分配器時的概略結構截面示意圖。圖12 本發明優選實施方式中使用的概略控制結構方框示意圖。圖13 本發明優選實施方式的晶片透鏡製造方法的時序性說明概略流程圖。圖14 從圖13的分配工序向脫模工序過渡中的壓力狀態概略時選圖。
圖15 本實施方式中用來調整玻璃基板和模具平行度的結構概略說明圖。圖16 本實施方式中模具在二維平面上的坐標軸變換的概略說明圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，對本發明的優選實施方式作說明。如圖1、圖2所示，成形後的晶片透鏡1具有圓形狀的玻璃基板2及多個凸透鏡部 4。玻璃基板2為基板一例。玻璃基板2表面上矩陣狀地配置著多個凸透鏡部4。凸透鏡部4上可以在光學面表面形成衍射槽和臺階等微細構造。另外也可以是凹透鏡。圖1、圖2表示製造工序的中途階段，所以，玻璃基板2表面只有一部分形成了凸透鏡部4。本實施方式中，以模具單位對一張玻璃基板2依次形成凸透鏡部4(請參照圖1、圖 2箭頭所示)，最後按各凸透鏡部4切斷玻璃基板2進行單片化。對玻璃基板2使用並形成凸透鏡部4的順序沒有特別限定，可以串列逐次形成，也可以用與圖1所示相反的環繞，依次形成等。凸透鏡部4用光固化性樹脂形成。作為該光固化性樹脂，可以採用例如丙烯酸樹脂、烯丙酯樹脂、PDMS和環氧樹脂等，這些樹脂能夠通過原子團聚合、陽離子聚合固化。接下去，對製造晶片透鏡時使用的晶片透鏡製造裝置(10)作說明。如圖3、圖4所示，晶片透鏡製造裝置10主要備有呈立方體狀的定盤20 ；設在定盤20上的XY臺30 ；用來使XY臺30沿X軸方向移動的X軸移動機構100 ；用來使XY臺30 沿Y軸方向移動的一對Y軸移動機構200。如圖4、圖5所示，X軸移動機構100具有延伸在X軸方向的X軸導向102。如圖 5所示，XY臺30被配置在X軸導向102下方著。XY臺30上形成了延伸在X軸方向的一對突條部31，X軸導向102被配置在突條部31之間。如圖5所示，X軸移動機構100備有使XY臺30實際上沿X軸方向移動的線性馬達110。線性馬達110具有主要由固定子112、可動子114、刻度尺116、傳感118構成的周知的機構。固定子112被固定在X軸導向102上。可動子114被固定在XY臺30的一個突條部31上，能夠沿X軸導向102移動。刻度尺116被固定在X軸導向102上。傳感118被固定在XY臺30的另一個突條部31上。X軸移動機構100中，由傳感118檢測刻度尺116同時可動子114沿固定子112移動，由此，XY臺30能夠沿X軸導向102在X軸方向恰好移動所定距離。XY臺30的各突條部31上設有空氣滑行導向機構120。空氣滑行導向機構120具有噴出空氣的噴出孔122。空氣滑行導向機構120運轉，從各噴出孔122向X軸導向102噴出空氣，使XY臺30相對X軸導向102浮上。XY臺30的下部設有多個空氣滑行導向機構130。各空氣滑行導向機構130具有噴出空氣的2個噴出孔132、136及吸引空氣的1個吸引孔134。空氣滑行導向機構130運轉，從各噴出孔132、136向定盤20噴出空氣並從吸引孔134吸引空氣，使XY臺30相對定
盤20以一定的高度位置浮上。通過空氣滑行導向機構120、130使XY臺30相對X軸導向102以及定盤20浮上，所以，通過X軸移動機構100能夠順暢移動。如圖3、圖4所示，Y軸移動機構200具有延伸在Y軸方向的1對Y軸導向202。Y 軸導向202上設有1對Y軸移動體210。各Y軸移動體210上固定著X軸導向102的兩端，Y軸移動體210在支撐X軸導向102以及由X軸導向102支承的XY臺30的狀態下沿Y軸導向202在Y軸方向移動。詳細則是，Y軸移動機構200中設有線性馬達220。線性馬達220的結構與X軸移動機構100的線性馬達110相同，主要由固定子222、可動子224、刻度尺226、傳感(圖示省略)構成，由傳感檢測刻度尺226同時可動子2M沿固定子222移動，由此，Y軸移動體210 能夠沿Y軸導向202在Y軸方向恰好移動所定距離。如圖6所示，Y軸移動體210的端部上形成了呈鉤狀的鉤部212、214，在各鉤部 212,214內側持有間隙地嵌合埋設著Y軸導向202的端部204、206。在鉤部212上設有空氣滑行導向機構230，在鉤部214上設有空氣滑行導向機構 2400空氣滑行導向機構230具有能夠從3個方向(上方、側方、下方)噴出空氣的的噴出孔232、234、236。空氣滑行導向機構240也具有能夠從3個方向(上方、側方、下方)噴出空氣的噴出孔M2J44J46。空氣滑行導向機構230運轉，從各噴出孔232、234、236向Y軸導向202端部204 噴出空氣，另外，空氣滑行導向機構240運轉，從各噴出孔M2J44J46向Y軸導向202端部206噴出空氣，使Y軸移動體201相對Y軸導向202浮上。另外，通過使空氣滑行導向機構230、240噴出口的一部分或全部停止，可以使Y軸導向202接觸吸到210內壁的一部分上。如圖3、圖4所示，XY臺30上設有在玻璃基板2上滴下樹脂的分配器32、測定模具64平面度(傾斜)和高度位置等的雷射測長器34、模具和玻璃基板2對準時使用的顯微鏡36。如圖3所示，XY臺30上，形成了貫通其上下面的俯視形狀為圓形狀的貫通孔40， 玻璃基板2被支承於貫通孔40。詳細則是，貫通孔40上形成了臺階，在臺階上玻璃基板2由沒有圖示的彈簧固定。 XY臺30上設有蓋住貫通孔40的俯視形狀為四角形的蓋部42。蓋部42由石英板等光透過性部件構成，蓋部42上方設有光源44。如圖7所示，定盤20上埋設著用來成型晶片透鏡1凸透鏡部4的模具部50以及用來使模具部50沿Z軸方向升降移動的Z軸移動機構300。模具部50被設置在Z軸移動機構300 (Z臺304)上部。Z軸移動機構300主要備有上部具有突緣的4角筒狀Z軸導向302、在Z軸方向上在Z軸導向302內移動的Z臺304、使Z臺304在Z軸方向(上下方向)上移動的馬達306。馬達306內藏電位計，馬達上連接著軸308。Z軸移動機構300中，馬達306運轉， 軸308上下伸縮，Z臺304及模具部50隨之上下移動。如圖8(a)所示，在Z軸導向302內周面和Z臺304側面之間設有間隙310。在Z軸導向302上設有空氣滑行導向機構320。空氣滑行導向機構320具有噴出空氣的噴出孔322、324、326、328。空氣滑行導向機構320運轉，從各噴出孔322、324、326、 328向Z臺304噴出空氣，使Z臺304浮上。
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如圖7所示，Z軸導向320形成突緣的內周面上用矽脂、油封、0環等密封部件330 密封，密封Z軸導向302與Z臺304之間的間隙，使間隙310內的空氣不漏到Z軸導向302 上方(不洩漏)。另外沒有圖示，為了得到上述效果，進一步優選在上下動的Z臺304周圍設突緣部，用金屬制風箱覆蓋與固定配置的Z軸導向302突緣部之間的間隙，由此，同樣進行密封。如圖7所示，在由蓋體42、XY臺30、定盤20、Ζ軸導向302圍起的區域中形成了空間部400。空間部400由設置在XY臺30上的玻璃基板2劃分為玻璃基板2與蓋體42間構成的上部空間部402 ；玻璃基板2與Z軸移動機構300之間構成的下部空間部404。玻璃基板2周緣部上形成了貫通上下面、相互連通上部空間部402和下部空間部 404的連通孔3，構造上兩空間部402、404沒有差壓。下部空間部404與真空泵等減壓機構 410連結，減壓機構410運轉，使空間部400處於減壓狀態。也可以例如如圖7的虛線所示，在XY臺30上形成連通孔38，代替在玻璃基板20 上形成的連通孔3。如圖9所示，模具部50主要備有依次設置在Z臺304上的第1支撐臺52、壓力傳動裝置Μ、第2支撐臺56、壓力傳感58、第3支撐臺60、模具64。第1支撐臺52和第2支撐臺56由通過預壓用螺杆66連結的彈簧67作用相互接近。第1支撐臺52和第2支撐臺56之間設有3個壓力傳動裝置M和L字形板彈簧68 (參照圖10)。第2支撐臺56和第3支撐臺60由螺杆70連結，第2支撐臺56和第3支撐臺 60之間設有壓力傳感58。另外，如後面所述，也可以在第3支撐臺60和模具64之間設用來使模具64轉動的θ臺62。如圖10所示，3個壓力傳動裝置M分別被設在第1支撐臺52的3個角部上，用3 點支撐第2支撐臺56。模具部50中，根據壓力傳感58的輸出值，控制各壓力傳動裝置M 運轉，由此，第2支撐臺56、第1支撐臺60及模具64的傾斜得到調整。結果，能夠使模具 64與玻璃基板2平行，能夠在向模具64中充填樹脂之後，邊控制向樹脂的荷重為所望的壓力，邊進行關模和轉印成型。本實施方式中是3個壓力傳動裝置M的結構，但只要是適合於上述達成平行的促進和進行荷重控制的配置以及個數，都可以，個數並不局限於上述。模具64上陣列狀地形成了多個腔65 (凹部)。腔65的表面(成型面)形狀是負片形狀，與晶片透鏡1上的凸透鏡部4相應。如圖11所示，分配器32具有滴下樹脂的針部33，針部33貫通XY臺30。使XY臺 30的分配器32對著模具部50配置的狀態下，由XY臺30、定盤20、Z軸移動機構300圍起的區域中形成空間部406，分配器32的針部33先端被配置在空間部406內。在該狀態下減壓機構410運轉，使空間部406處於減壓狀態。圖11中的其他結構與圖7的相同，對同樣的結構部分標相同的符號，省略說明。具有上述結構的晶片透鏡製造裝置10備有控制裝置500。控制裝置500上連接著分配器32、雷射測長器34、顯微鏡36、光源44、模具部50 (壓力傳動裝置Μ、壓力傳感58、 θ臺62等)、X軸移動機構100、Y軸移動機構200、Z軸移動機構300、空氣滑行導向機構 120、130、230、對0、320、減壓機構410等，控制裝置500接受上述部件的檢測結果以及控制它們的動作(運轉、停止等)。
接下去參照圖13、圖14，對使用上述晶片透鏡製造裝置10製造晶片透鏡1的方法作說明。首先，在XY臺30上設置玻璃基板2 (晶片裝載工序Si)，用蓋部42蓋住XY臺30 的貫通孔40 (參照圖7)。然後，使X軸移動機構100 (線性馬達110)、Y軸移動機構200 (線性馬達220)、空氣滑行導向機構120、130、230、240等運轉，通過空氣，使XY臺30在X軸方向及Y軸方向上邊浮上邊滑行移動，使分配器32位於模具64上方地進行位置對準(預對準工序S2)。此時，定盤20的所定位置上事先標有對準標誌，預對準工序中，邊用顯微鏡36確認該對準標誌，邊進行分配器32的位置對準。分配器32的位置對準後，使空氣滑行導向機構120、130、230、240停止運轉，使處於XY臺30和定盤20密貼的鎖定狀態。由此，能夠將XY臺30固定在其位置上。在該狀態下，從分配器32針部33向模具部50的模具64上滴下所定量的樹脂(分配工序S3，參照圖 11)。此時，如圖14實線部分所示，控制減壓機構410，對空間部406進行減壓。減壓是使空間部40基本上為真空狀態，具體則是使達到KT2MPa以下。在減壓狀態下進行分配工序S3處理，這樣能夠防止氣泡混入樹脂內。本實施方式中，從分配工序S3到脫模工序S7，基本上使處於減壓狀態，減壓的定義如上所述。然後使空氣滑行導向機構120、130、230、240運轉，通過空氣，使XY臺30在X軸方向及Y軸方向浮上並滑行移動，使預先設置的玻璃基板2位於模具部50的模具64上方地進行位置對準(對準工序S4,參照圖7)。然後，(1)如圖15所示，將周知的雷射測長器34配置到模具64上方，使空氣滑行導向機構120、130、230、240停止運轉，使處於XY臺30和定盤20密貼的鎖定狀態。由此，能夠將玻璃基板2固定在其位置上。同時，控制馬達306和空氣滑行導向機構320，從噴出孔322、324、326、328噴出空氣，將Z臺304配置到所定的高度位置上，然後如圖8(b)所示，例如只從噴出孔322、3觀噴出空氣，使Z臺304 —部分接觸Z軸導向302的內壁。由此，能夠通過Z臺304與Z軸導向 302之間的摩擦力，將模具部50的位置保持在一定，進行鎖定。(2)然後，由雷射測長器34進行3點以上的高度測定，從測定結果算出模具64上面的傾斜和模具64的高度位置，根據輸出值(角度α的偏離值，參照圖15)，控制壓力傳動裝置54，使玻璃基板2的下面與模具64的上面相互平行。然後，解除鎖定狀態，將顯微鏡36配置到模具64上方。使空氣滑行導向機構120、 130,230,240停止運轉，使處於XY臺30和定盤20密貼的鎖定狀態。由此，能夠將玻璃基板 2固定在其位置上。同時，控制空氣滑行導向機構320，如圖8(b)所示，例如只從噴出孔322、328噴出空氣，使Z臺304 —部分接觸Z軸導向302的內壁。通過Z臺304與Z軸導向302之間的摩擦力，將模具部50的位置保持在一定。這樣，通過Z軸導向302與Z臺304接觸，安裝在其上的模具64能夠相對Z軸導向304保持支撐在定出的位置和角度。結果，具有下述優點在解除鎖定狀態時Z臺304及模具64能夠順暢運轉；在鎖定狀態時能夠以調整時同樣的姿勢進行成型動作。(3)然後，用顯微鏡36檢測模具64，根據檢測結果，掌握模具64的現狀配置位置， 根據其現狀配置位置，在控制裝置500中，作為軸坐標，變換預先設定的模具64的初期位置的軸坐標。詳細則是用顯微鏡36從模具64上方至少識別2點位置，以其一個位置為原點0， 另一個位置為修正點進行識別。例如，事先對模具64在對角上標對準標誌，以一個對準標誌為原點0，另一個對準標誌為修正點進行識別。本實施方式中，作為檢測模具64配置位置的位置檢測器一例，使用顯微鏡36。然後，算出從原點0向修正點的坐標變換用直線，算出該算出的直線與預先設定的軸坐標的偏離(角度θ的偏離值，參照圖16)，從該偏離變換軸坐標。也就是說，在控制裝置500中，預先設定模具64的平面上的配置位置作為軸坐標，對於該設定的軸坐標，掌握與用顯微鏡36識別算出的坐標變換用直線的偏離，如圖16所示，將預先設定的軸坐標(參照虛線部)變換到從該偏離算出的軸坐標(參照實線部)。由此，能夠2維固定模具64與玻璃基板2的相對位置關係，能夠相對模具64正確移動玻璃基板2。另外，也可以在模具部50中設使模具64轉動的θ臺62(參照圖9)，控制θ臺 62，使模具64旋轉移動，與預先設定的坐標軸對應(使偏離的軸坐標回復原位)，以此代替由控制裝置500所作的上述軸坐標變換。在該狀態下，對模具部50進行位置控制，使模具64相對玻璃基板2上升，移動至所定位置，將模具保持在所定位置(刻印(imprint)工序S5)。詳細則是使Z軸移動機構(馬達306)運轉，向上方伸出軸308，使Z臺304向上方移動。此時，根據馬達306內藏的電位計的輸出值，控制馬達306運轉，使Z臺304移動到所定的高度位置。於是，樹脂被押到玻璃基板2上徐徐擴展，充填到模具64腔65中。在該刻印工序S5中也控制減壓機構410，對空間部400減壓。通過在減壓狀態下將樹脂押到玻璃基板2上，這樣能夠防止氣泡混入樹脂內。另外，因為使空間部400為減壓狀態，所以，上部空間部402和下部空間部404之間沒有差壓， 又能夠防止玻璃基板2的翹曲和變形。之後，在將Z臺304保持在設定位置的狀態下控制光源44，對樹脂照射光，使樹脂固化(曝光工序S6)。此時，因為控制減壓機構410使空間部400為減壓狀態，所以，能夠防止對樹脂的氧障礙，能夠確切地使樹脂固化。同樣的效果也可以通過置換成氧之外的其它氣體來得到。樹脂固化時(樹脂固化時或之後)，如果Z臺304就此被保持在所定的高度位置的話，則樹脂中產生固化收縮時，玻璃基板2適應不了其收縮，有樹脂內部出現變形以及腔65 對樹脂的面形狀轉印不充分的可能性。在此，使光源44點燈一定時間，對樹脂照射一定量的光，然後對模具部50進行壓力控制，保持模具64對玻璃基板2的壓力為所定壓力。詳細則是根據壓力傳感58的輸出值，使壓力傳動裝置M運轉，使模具64移動到上方。此時，為了防止位置偏離，上方移動是在使XY臺滑行導向機構120、130、230、240運轉停止的狀態，在只使Z空氣滑行導向機構320的噴出孔322、3 停止、使Z臺304接觸Z軸導向302的狀態下進行的。然後使光源44消燈，停止對樹脂的光照射。光照射停止後，使馬達306運轉，使軸 308縮至下方，使Z臺304移動到下方。於是，與玻璃基板2 —起從模具64脫模固化後的樹脂(脫模工序S7)。此時，控制減壓機構410，使空間部400處於減壓狀態，這樣就沒有大氣壓作用，所以容易脫模。結果，如圖1、圖2所示，與1個模具64的腔65相應的多個凸透鏡部4被形成在玻璃基板2上。然後，反覆所定次數分配工序S3、刻印工序S5、曝光工序S6、脫模工序S7，在玻璃基板2上順次形成更多個凸透鏡部4(參照圖1、圖幻，製造晶片透鏡1。對玻璃基板2形成了所定數的凸透鏡部4之後，使移動機構100、200、300和空氣滑行導向機構120、130、230、240、320運轉，使XY臺30和Z臺304移動到所定位置，最終是從XY臺30去掉蓋部42，取出玻璃基板2 (取出工序S8)。本實施方式中出示是用模具單位對玻璃基板2順次形成凸透鏡部4的所謂「步驟 &重複方式」的例子，但也可以採用所謂的「一次方式」，即代替模具64使用與玻璃基板2尺寸(面積)相應的大徑模具，對玻璃基板2 —次性形成所望個數的凸透鏡部4。另外，本實施方式中，從分配工序S3到脫模工序S7使玻璃基板2附近為局部性減壓狀態，但是，不管是上述「步驟&重複方式」還是「一次方式」，都可以將整個晶片透鏡製造裝置10 (不包括控制裝置500)設置在室等封閉系統中，連同包括玻璃基板2附近的晶片透鏡裝置10 —起，使整體處於減壓狀態。另外，本實施方式中，以同時控制使XY空氣滑行機構運轉、停止以及Z空氣滑行機構運轉、停止作了說明，但也可以僅進行至少任何一個控制。根據上述實施方式，因為是在控制裝置500控制停止空氣滑行導向機構120、130、 230,240,320運轉的狀態(空氣滑行導向機構320中是一部分停止的狀態)下實行從對準工序S4至脫模工序S7的工序處理，所以，玻璃基板2與模具64的相對位置不易變動，能夠抑制相對玻璃基板2的樹脂凸透鏡部4的位置偏離。本發明並不局限於上述實施方式，在不逸出本發明主要旨意的範圍內可以有適當變更。例如，上述實施方式中是在刻印工序S5、曝光工序S6時對空間部400進行減壓的， 但也可以去掉形成在玻璃基板2上的連通孔3，只對下部空間部404進行減壓。此時，如圖14的虛線部分所示，優選分配工序S3、刻印工序S5、曝光工序S6之中至少一次開放為大氣壓。分配工序S3中在減壓狀態下充填樹脂的情況，雖然能夠防止氣泡混入樹脂內，但由於樹脂的表面張力，樹脂內會產生氣泡。因此，在使處於減壓狀態之後開放一次為大氣壓的話，能夠防止氣泡發生，這樣，能夠消除樹脂向腔65的未充填部位。刻印工序S5中使2個上部空間部402和下部空間部404都處於減壓狀態的情況， 因為上部空間部402和下部空間部404之間沒有差壓，所以能夠防止氣泡混入樹脂內，但是，例如使上部空間部402為大氣壓、使下部空間部404為減壓狀態的話，則由於差壓而玻璃基板2會產生翹曲和變形。對此，將下部空間部404從減壓狀態開放為大氣壓時，能夠保持玻璃基板2平坦，能夠在平坦的狀態下進行刻印。
11
曝光工序S6中在減壓狀態下曝光樹脂的情況，能夠防止氧的樹脂固化障礙，使樹脂確切地固化，但之後開放為大氣壓的話能夠提高轉印性。在上述這些工序中向大氣壓的開放，在圖14中用點劃線表示。並且，上述實施方式中，出示了從模具64形成樹脂性凸透鏡部4的例子，但上述實施方式也可以適用於下述場合將模具64作為母體模具(主模)，形成樹脂性模具(副模)； 作為中間模具使用。符號說明
1 晶片透鏡
2玻璃基板
3連通孔
4凸透鏡部
10晶片透鏡製造裝置
20定盤
30XY臺
31突條部
32分配器
33針部
34雷射測長器
36顯微鏡
38連通孑L
40貫通孔
42蓋部
44光源
50模具部
52第1支撐臺
54壓力傳動裝置
56第2支撐臺
58壓力傳感
60第3支撐臺
62θ臺
64模具
65腔
66螺杆
68板彈簧
70螺杆
100 X軸移動機構
102 X軸導向
110線性馬達
112固定子0160]114可動子
0161]116刻度尺
0162]118 傳感
0163]120空氣滑行導向機構
0164]122噴出孔
0165]130空氣滑行導向機構
0166]132,136 噴出孔
0167]134吸引孔
0168]200 Y軸移動機構
0169]202 Y 軸導向 202
0170]204,206 端部
0171]210 Y軸移動體
0172]212,214 鉤部
0173]220線性馬達
0174]222固定子
0175]224可動子
0176]226刻度尺
0177]230空氣滑行導向機構
0178]232、234、236 噴出孔
0179]240空氣滑行導向機構
0180]242,244,246 噴出孔
0181]300 Z軸移動機構
0182]302 Z軸導向
0183]304 Z 臺
0184]306 馬達
0185]308 軸
0186]310 間隙
0187]320空氣滑行導向機構
0188]322、324、326、328 噴出孔
0189]330密封部件
0190]400空間部
0191]402上部空間部
0192]404下部空間部
0193]406空間部
0194]410減壓機構
0195]500控制裝置
權利要求
1.一種晶片透鏡製造裝置，其特徵在於，備有 臺，支撐玻璃基板；XY軸移動機構，使所述臺在XY平面移動；XY空氣滑行導向機構，通過空氣使所述臺相對XY導向浮上，導向由所述XY軸移動機構所作的所述臺的移動； 模具，被充填樹脂； Z軸移動機構，使所述模具升降移動；Z空氣滑行導向機構，通過空氣使所述模具相對Z導向浮上，導向由所述Z軸移動機構所作的所述模具的升降移動；控制裝置，至少進行下述一個鎖定由所述XY空氣滑行導向機構的運轉、停止控制所做的所述臺的移動位置的鎖定；或者，由所述Z空氣滑行導向機構的運轉、停止控制所做的所述模具的移動位置的鎖定。
2.如權利要求1中記載的晶片透鏡製造裝置，其特徵在於，所述控制裝置進行所述XY 空氣滑行導向機構的運轉及其停止控制、以及所述Z空氣滑行導向機構的運轉及其停止控制，進行所述臺的移動位置以及所述模具的移動位置的雙方的鎖定。
3.如權利要求2中記載的晶片透鏡製造裝置，其特徵在於，所述Z軸移動機構備有支撐所述模具的延伸在Z軸方向的模具臺；在Z軸方向導向所述模具臺的筒狀導向部件；所述Z空氣滑行導向機構具有從不同方向向Z導向噴出空氣的多個噴出孔， 所述控制裝置在使所述XY空氣滑行導向機構的運轉停止的狀態下，再使所述Z空氣滑行導向機構的所述噴出孔的運轉的一部分停止，使所述模具臺接觸所述導向部件，在該狀態下，控制所述Z軸移動機構，使所述模具向著由所述臺支撐的玻璃基板上升。
4.如權利要求3中記載的晶片透鏡製造裝置，其特徵在於， 備有檢測所述模具配置位置的位置檢測器，所述控制裝置中，預先將所述模具的初期位置設定作為軸坐標，所述控制裝置在鎖定所述XY空氣滑行導向機構和所述Z空氣滑行導向機構的狀態下，根據所述位置檢測器的檢測結果，把握所述模具的現狀配置位置，按照所述模具的現狀配置位置，變換所述模具的初期位置的軸坐標。
5.如權利要求3中記載的晶片透鏡製造裝置，其特徵在於， 備有檢測所述模具配置位置的位置檢測器，所述控制裝置中，預先將所述模具的初期位置設定作為軸坐標，所述控制裝置在鎖定所述XY空氣滑行導向機構的狀態下，再一部分鎖定所述Z空氣滑行導向機構，使所述模具臺接觸所述導向部件，在該狀態下，根據所述位置檢測器的檢測結果，把握所述模具的現狀配置位置，按照所述模具的現狀配置位置，變換所述模具的初期位置的軸坐標。
6.一種晶片透鏡的製造方法，其特徵在於，備有下述工序通過第1空氣供給，使玻璃基板邊浮上邊沿XY導向在XY平面移動，將所述玻璃基板配置到對著所述模具的位置上；通過第2空氣供給，使所述模具邊浮上邊沿Z 導向升降移動，配置到所定的高度位置上；使所述模具向著所述玻璃基板上升；使所述模具上升的工序，是在停止所述第1空氣和所述第2空氣供給的狀態下，使所述模具向著所述玻璃基板上升的。
7.如權利要求6中記載的晶片透鏡的製造方法，其特徵在於，使所述模具上升的工序，是在停止所述第1空氣供給的狀態下，再一部分停止所述第2 空氣供給，使支撐所述模具的Z臺接觸所述Z導向，在該狀態下，使所述模具向著所述玻璃基板上升的。
8.如權利要求6中記載的晶片透鏡的製造方法，其特徵在於，備有下述工序 將所述模具的初期位置設定作為軸坐標；在停止所述第1空氣和所述第2空氣供給的狀態下，把握所述模具的現狀配置位置，按照所述模具的現狀配置位置，變換所述模具的初期位置的軸坐標。
9.如權利要求7中記載的晶片透鏡的製造方法，其特徵在於，備有下述工序 將所述模具的初期位置設定作為軸坐標；在停止所述第1空氣供給的狀態下，再一部分停止所述第2空氣供給，使支撐所述模具的Z臺接觸所述Z導向，在該狀態下，把握所述模具的現狀配置位置，按照所述模具的現狀配置位置，變換所述模具的初期位置的軸坐標。
全文摘要
本發明的目的在於在晶片透鏡製造裝置以及晶片透鏡製造方法中，抑制相對玻璃基板的樹脂透鏡部的位置偏離。本發明的晶片透鏡製造裝置備有臺，支撐玻璃基板；XY軸移動機構，使臺在XY平面移動；XY空氣滑行導向機構，通過空氣使臺相對XY導向浮上，導向由XY軸移動機構所作的臺的移動；模具，被充填樹脂；Z軸移動機構，使模具升降移動；Z空氣滑行導向機構，通過空氣使模具相對Z導向浮上，導向由Z軸移動機構所作的模具的升降移動；控制裝置，控制XY空氣滑行導向機構的運轉及其停止，鎖定臺的移動位置，並且，控制Z空氣滑行導向機構的運轉及其停止，鎖定模具的移動位置。
文檔編號B29L11/00GK102216046SQ20098014549
公開日2011年10月12日 申請日期2009年12月15日 優先權日2009年1月30日
發明者今井利幸, 猿谷信弘, 藤井雄一 申請人:柯尼卡美能達精密光學株式會社