JP2002182024A - レンズ及びその製造方法 - Google Patents
レンズ及びその製造方法Info
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- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/082—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses having profiled, patterned or microstructured surfaces
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- B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
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- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/41—Profiled surfaces
- C03B2215/412—Profiled surfaces fine structured, e.g. fresnel lenses, prismatic reflectors, other sharp-edged surface profiles
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホログラムによる微細な形状、特に、ブレー
ズド形状を金型に容易に形成することができるようにす
ると共に、金形の長寿命化及びガラス性の金型を使用す
ることができるようにする。 【解決手段】 レンズ表面に一体に形成され回折光学面
２ａを有し、回折光学面は、その各エレメント６、６、
…の頂部を繋いだ包絡線を回転させて成る面状に切削等
によって機械加工した後にレジスト層７を形成すると共
に、上記レジスト層の表面に回折光学面を切削等の機械
加工によって形成し、ドライエッチングによって上記レ
ジスト層が除去されるまで均一にエッチング処理するこ
とによって作成された金型３を用いて作成した。
ズド形状を金型に容易に形成することができるようにす
ると共に、金形の長寿命化及びガラス性の金型を使用す
ることができるようにする。 【解決手段】 レンズ表面に一体に形成され回折光学面
２ａを有し、回折光学面は、その各エレメント６、６、
…の頂部を繋いだ包絡線を回転させて成る面状に切削等
によって機械加工した後にレジスト層７を形成すると共
に、上記レジスト層の表面に回折光学面を切削等の機械
加工によって形成し、ドライエッチングによって上記レ
ジスト層が除去されるまで均一にエッチング処理するこ
とによって作成された金型３を用いて作成した。
Description
【０００１】
【従来の技術】近年、ＤＶＤに代表される所謂光ディス
クの高密度化が進んでおり、この高密度化を推進するた
めには、レーザの短波長化、ビームスポットサイズの小
型化が要求される。ビームスポットを小さくするために
は、高い開口数(以下、「ＮＡ」のレンズが必要とな
る。
クの高密度化が進んでおり、この高密度化を推進するた
めには、レーザの短波長化、ビームスポットサイズの小
型化が要求される。ビームスポットを小さくするために
は、高い開口数(以下、「ＮＡ」のレンズが必要とな
る。
【０００２】ここで、単純にレンズのＮＡを上げるため
には、レンズの径を大きくすればよいのであるが、光学
ピックアップ等の小型のメカデッキに組み込むレンズの
場合にはレンズの大きさに制限があるためレンズの径を
大きくすることは不可能である。また、径が小さいレン
ズで曲率半径の大きいレンズ面を有するものの製造は困
難であるという問題もある。
には、レンズの径を大きくすればよいのであるが、光学
ピックアップ等の小型のメカデッキに組み込むレンズの
場合にはレンズの大きさに制限があるためレンズの径を
大きくすることは不可能である。また、径が小さいレン
ズで曲率半径の大きいレンズ面を有するものの製造は困
難であるという問題もある。
【０００３】そこで、高ＮＡのレンズを得るために、非
球面レンズである幾何光学部の入射面と出射面にブレー
ズホログラムである回折光学部を形成した、所謂ホログ
ラム一体成形レンズが採用されている。尚、ホログラム
一体成形レンズは、１つのレンズで２つの焦点が得られ
るようにするための対物レンズとしても使用されてい
る。
球面レンズである幾何光学部の入射面と出射面にブレー
ズホログラムである回折光学部を形成した、所謂ホログ
ラム一体成形レンズが採用されている。尚、ホログラム
一体成形レンズは、１つのレンズで２つの焦点が得られ
るようにするための対物レンズとしても使用されてい
る。
【０００４】上記例として示したレンズ表面にホログラ
ムによる回折光学部を使用することのように、ホログラ
ムを導入することによって光学設計の自由度を増すこと
ができるので、透過平面上やミラー面、又は、レンズ表
面にホログラムによる回折光学部を形成することによ
り、単玉レンズで色消しが可能となる、低い曲率で高い
屈折力を有するレンズを設計することが可能となる、光
束を分割することができる機能を付加することが可能と
なる等、従来の単一な光学部品にはない特徴を持たせる
ことができるようになる。
ムによる回折光学部を使用することのように、ホログラ
ムを導入することによって光学設計の自由度を増すこと
ができるので、透過平面上やミラー面、又は、レンズ表
面にホログラムによる回折光学部を形成することによ
り、単玉レンズで色消しが可能となる、低い曲率で高い
屈折力を有するレンズを設計することが可能となる、光
束を分割することができる機能を付加することが可能と
なる等、従来の単一な光学部品にはない特徴を持たせる
ことができるようになる。
【０００５】このような光学部品は、ガラスやプラスチ
ック等の成形により製造するのが望ましいが、そのため
にはホログラムによる回折光学部を形成するための微細
形状を有する長寿命の金型が必要となる。
ック等の成形により製造するのが望ましいが、そのため
にはホログラムによる回折光学部を形成するための微細
形状を有する長寿命の金型が必要となる。
【０００６】ところで、金型を長寿命化するためには、
硬い材質を使用する必要があるが、硬い材質は当然のこ
とながら、加工が困難となる。特に、ホログラムのよう
な微細な形状を加工するためには、加工工具も微細にな
らざるを得ない。従って、微細な形状を金型に形成する
ことと、金型の長寿命化は相反することとなる。
硬い材質を使用する必要があるが、硬い材質は当然のこ
とながら、加工が困難となる。特に、ホログラムのよう
な微細な形状を加工するためには、加工工具も微細にな
らざるを得ない。従って、微細な形状を金型に形成する
ことと、金型の長寿命化は相反することとなる。
【０００７】従来では、例えば、半導体製造プロセスと
同様な方法を用いてホログラムの微細な形状をシリコン
基板上に形成し、その形状を電鋳等によって金属に転写
していた。しかし、ホログラムの微細な形状は、レンズ
面等の曲面への形成ができない、平面であっても彫りの
深いホログラム形状は形成することができない、断面形
状がノコギリ形状をした、所謂ブレーズドホログラムは
露光調整が困難であるという点から形成が困難である、
電鋳の際に形状変形や傷等が発生し易い、電鋳プロセス
の制約から比較的軟らかい金属しか使用できないため金
型としての寿命が短い、更に、ガラス製の金型に上記光
学インサートを使用することも不可能であった。
同様な方法を用いてホログラムの微細な形状をシリコン
基板上に形成し、その形状を電鋳等によって金属に転写
していた。しかし、ホログラムの微細な形状は、レンズ
面等の曲面への形成ができない、平面であっても彫りの
深いホログラム形状は形成することができない、断面形
状がノコギリ形状をした、所謂ブレーズドホログラムは
露光調整が困難であるという点から形成が困難である、
電鋳の際に形状変形や傷等が発生し易い、電鋳プロセス
の制約から比較的軟らかい金属しか使用できないため金
型としての寿命が短い、更に、ガラス製の金型に上記光
学インサートを使用することも不可能であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、ホログラムによる微細な形状、特に、ブレーズ
ド形状を金型に容易に形成することができるようにする
と共に、金形の長寿命化及びガラス製の金型も使用する
ことができるようにすることを課題とする。
に鑑み、ホログラムによる微細な形状、特に、ブレーズ
ド形状を金型に容易に形成することができるようにする
と共に、金形の長寿命化及びガラス製の金型も使用する
ことができるようにすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、レンズ表面に一体に形成され回折光学面を
有し、回折光学面は、その各エレメントの頂部を繋いだ
包絡線を回転させて成る面状に切削等によって機械加工
した後にレジスト層を形成すると共に、レジスト層の表
面に回折光学面を切削等の機械加工によって形成し、ド
ライエッチングによって上記レジスト層が除去されるま
でエッチング処理することによって作成された金型を用
いてレンズを製造するようにしたものである。
に本発明は、レンズ表面に一体に形成され回折光学面を
有し、回折光学面は、その各エレメントの頂部を繋いだ
包絡線を回転させて成る面状に切削等によって機械加工
した後にレジスト層を形成すると共に、レジスト層の表
面に回折光学面を切削等の機械加工によって形成し、ド
ライエッチングによって上記レジスト層が除去されるま
でエッチング処理することによって作成された金型を用
いてレンズを製造するようにしたものである。
【００１０】従って、従来では不可能であった特定の形
状を有する回折光学面を表面に一体的に設けられたレン
ズを得ることが可能になる。
状を有する回折光学面を表面に一体的に設けられたレン
ズを得ることが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明レンズ及びその製造
方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明す
る。
方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明す
る。
【００１２】本発明に係わるレンズ１は、主として光デ
ィスクドライブ装置の光学ピックアップに用いられる対
物レンズであり、図１及び図４に示すように、入射面側
及び出射面側のレンズ面２、２にはそれぞれ、球面又は
非球面によって構成される幾何光学面とホログラム形状
とが一体に形成された形状、即ち、同心円状を為す多数
の微細なエレメントから成る回折光学面(以下、「ホロ
グラム」という。)２ａを有するものである。尚、上記
ホログラム２ａは、ノコギリ型をした、所謂ブレーズド
ホログラムである。
ィスクドライブ装置の光学ピックアップに用いられる対
物レンズであり、図１及び図４に示すように、入射面側
及び出射面側のレンズ面２、２にはそれぞれ、球面又は
非球面によって構成される幾何光学面とホログラム形状
とが一体に形成された形状、即ち、同心円状を為す多数
の微細なエレメントから成る回折光学面(以下、「ホロ
グラム」という。)２ａを有するものである。尚、上記
ホログラム２ａは、ノコギリ型をした、所謂ブレーズド
ホログラムである。
【００１３】上記レンズ１においては、図４に示すよう
に、光ディスクドライブ装置の光学ピックアップ用の対
物レンスとして使用した場合には、入射面から入射した
レーザー光は、入射面側及び出射面側のホログラム２ａ
で略全てのレーザー光を回折集光して外部に出射させ
る、高ＮＡを有するものである次に、機械加工によって
上記ホログラム２ａの微細な形状を形成するための金型
を作成する場合の問題点に付いて説明する。
に、光ディスクドライブ装置の光学ピックアップ用の対
物レンスとして使用した場合には、入射面から入射した
レーザー光は、入射面側及び出射面側のホログラム２ａ
で略全てのレーザー光を回折集光して外部に出射させ
る、高ＮＡを有するものである次に、機械加工によって
上記ホログラム２ａの微細な形状を形成するための金型
を作成する場合の問題点に付いて説明する。
【００１４】図２は、プラスチック成形の場合のレンズ
金型３、即ち、レンズ面形成のための上下の金型である
光学インサート４、４及び胴型５を示すものである。
尚、平面への加工やガラスレンズの場合であっても原理
的には同じである。
金型３、即ち、レンズ面形成のための上下の金型である
光学インサート４、４及び胴型５を示すものである。
尚、平面への加工やガラスレンズの場合であっても原理
的には同じである。
【００１５】典型的なホログラムの形状は、図５にレン
ズ１のレンズ面の一部を拡大して示すように、非常に微
細なノコギリ形状を全面に亘って光学精度で形成したも
のである。尚、光学精度とは、例えば、ＣＤ用の光源波
長が７８０ｎｍの光学ピックアップに用いられる対物レ
ンズの場合においては、形状精度がＰＶで０．１μｍ以
下、面精度がＲａで２０ｎｍ以下が要求される。
ズ１のレンズ面の一部を拡大して示すように、非常に微
細なノコギリ形状を全面に亘って光学精度で形成したも
のである。尚、光学精度とは、例えば、ＣＤ用の光源波
長が７８０ｎｍの光学ピックアップに用いられる対物レ
ンズの場合においては、形状精度がＰＶで０．１μｍ以
下、面精度がＲａで２０ｎｍ以下が要求される。
【００１６】ところで、図５に示すような微細な形状を
有するホログラム２ａを、図２及び図３に示す光学イン
サート４、４の表面、即ち、転写面４ａに加工形成し、
これを成形品に転写するわけであるが、このような転写
面４ａの微細なホログラム形状を切削等による加工によ
って形成するには、先端が非常に鋭利なツールを使用し
なければならない。そして、このような先端が非常に鋭
利なのツールは、一般的に、剛性が低く、加工時のツー
ルに対する負荷により変形し易いため良好な形状精度が
得られないという問題があり、また、ツールの摩耗が早
く長時間の加工ができないので、良好な面粗度が得られ
ないという問題もあった。
有するホログラム２ａを、図２及び図３に示す光学イン
サート４、４の表面、即ち、転写面４ａに加工形成し、
これを成形品に転写するわけであるが、このような転写
面４ａの微細なホログラム形状を切削等による加工によ
って形成するには、先端が非常に鋭利なツールを使用し
なければならない。そして、このような先端が非常に鋭
利なのツールは、一般的に、剛性が低く、加工時のツー
ルに対する負荷により変形し易いため良好な形状精度が
得られないという問題があり、また、ツールの摩耗が早
く長時間の加工ができないので、良好な面粗度が得られ
ないという問題もあった。
【００１７】従って、本発明レンズの製造方法において
は、転写面４ａへのホログラム形状の形成は、一般的に
は上記のような機械的加工によらず、半導体製造プロセ
スのように、マスキングを行って露光することによって
ホログラムのパターンを形成し、その後にエッチング処
理することによって立体形状を形成するようにしてい
る。
は、転写面４ａへのホログラム形状の形成は、一般的に
は上記のような機械的加工によらず、半導体製造プロセ
スのように、マスキングを行って露光することによって
ホログラムのパターンを形成し、その後にエッチング処
理することによって立体形状を形成するようにしてい
る。
【００１８】しかしながら、このような半導体製造プロ
セス的な方法による光学インサート４の転写面４ａへの
ホログラム形状の形成においても、光学インサート４の
母材の材質や形状及びホログラムそのものの微細形状に
対する制約が非常に多く、極く限られた対象のホログラ
ムの形成にしか応用されていないのが現状である。
セス的な方法による光学インサート４の転写面４ａへの
ホログラム形状の形成においても、光学インサート４の
母材の材質や形状及びホログラムそのものの微細形状に
対する制約が非常に多く、極く限られた対象のホログラ
ムの形成にしか応用されていないのが現状である。
【００１９】上記問題点を解決するために本発明レンズ
の形成方法は、以下に示すような光学インサートの転写
面の加工方法を用いたことを特徴とするものである。
の形成方法は、以下に示すような光学インサートの転写
面の加工方法を用いたことを特徴とするものである。
【００２０】即ち、図６に示すように、光学インサート
４の転写面４ａとなる面を、予め、後に作成するホログ
ラムの各エレメント６、６、…の最上点を滑らかに繋い
だ線、即ち、包絡線を回転させて成る面(以下、「包絡
面」という。)形状に、機械加工によって切削形成する
(プロセス１)。
４の転写面４ａとなる面を、予め、後に作成するホログ
ラムの各エレメント６、６、…の最上点を滑らかに繋い
だ線、即ち、包絡線を回転させて成る面(以下、「包絡
面」という。)形状に、機械加工によって切削形成する
(プロセス１)。
【００２１】次に、図７に示すように、包絡面状の転写
面４ａの上にレジスト層７を形成する(プロセス２)。
面４ａの上にレジスト層７を形成する(プロセス２)。
【００２２】そして、図８に示すように、レジスト層７
の表面にホログラム形状の各エレメント６、６、…を転
写する形状を機械加工によって形成する(プロセス３)。
の表面にホログラム形状の各エレメント６、６、…を転
写する形状を機械加工によって形成する(プロセス３)。
【００２３】図９に示すように、ドライエッチング工程
によって転写面４ａのレジスト層７が無くなるまで均一
に転写面４ａを加工する(プロセス４)。
によって転写面４ａのレジスト層７が無くなるまで均一
に転写面４ａを加工する(プロセス４)。
【００２４】最後に、図示は省略するが、レジスト層７
の残留不要部分を除去する(プロセス５)。
の残留不要部分を除去する(プロセス５)。
【００２５】上記した光学インサート４の加工方法にお
いては、従来の加工方法に比べ、以下に示すような利点
を有する。即ち、プロセス１においては、転写面４ａの
加工は微細な形状の加工を行わないので、剛性が高い
(摩耗し難く、変形し難い)材質のツールを用いて機械加
工を行うことができ、面精度の確保を比較的容易に行う
ことが可能である。
いては、従来の加工方法に比べ、以下に示すような利点
を有する。即ち、プロセス１においては、転写面４ａの
加工は微細な形状の加工を行わないので、剛性が高い
(摩耗し難く、変形し難い)材質のツールを用いて機械加
工を行うことができ、面精度の確保を比較的容易に行う
ことが可能である。
【００２６】また、プロセス２においてはレジスト層７
を形成するわけであるが、このレジスト層７に関しても
以下のような条件が要求される。
を形成するわけであるが、このレジスト層７に関しても
以下のような条件が要求される。
【００２７】即ち、レジスト層７は、光学インサート４
の材質よりも柔らかく加工時の抵抗が少なく、且つ、加
工圧によって変形しない程度の剛性を有すること。ま
た、プロセス４のドライエッチング工程においても、レ
ジスト層７の材質は光学インサート４の材質との選択比
が１に近く、エッチング時の面粗度の低下が少ないこ
と、図４に示すホログラムのエレメント６、６、…の高
さｈプラスアルファ（約２μｍ程度）の膜厚を形成可能
なこと、等である。尚、上記選択比とは、光学インサー
ト４とレジスト層７とが削られる速さの比を示し、光学
インサート４側の削られる速さがレジスト層７側の削ら
れる速さよりも大きいと選択比は１以上となる。
の材質よりも柔らかく加工時の抵抗が少なく、且つ、加
工圧によって変形しない程度の剛性を有すること。ま
た、プロセス４のドライエッチング工程においても、レ
ジスト層７の材質は光学インサート４の材質との選択比
が１に近く、エッチング時の面粗度の低下が少ないこ
と、図４に示すホログラムのエレメント６、６、…の高
さｈプラスアルファ（約２μｍ程度）の膜厚を形成可能
なこと、等である。尚、上記選択比とは、光学インサー
ト４とレジスト層７とが削られる速さの比を示し、光学
インサート４側の削られる速さがレジスト層７側の削ら
れる速さよりも大きいと選択比は１以上となる。
【００２８】従って、本発明においては、光学インサー
ト４の材質には、焼き入れ等の熱処理を行ったステンレ
ス鋼材や、元々硬い材料で切削加工を施すのが困難な超
硬合金、炭化珪素の脆製剤量が用いられる。
ト４の材質には、焼き入れ等の熱処理を行ったステンレ
ス鋼材や、元々硬い材料で切削加工を施すのが困難な超
硬合金、炭化珪素の脆製剤量が用いられる。
【００２９】また、レジスト層７の材質としては、エポ
キシ系に代表される、比較的硬く伸び率の小さい樹脂
や、光学インサート４より柔らかい金属（例えば、銅、
アルミニウム、金、銀や適宜な合金）を用いてメッキ
法、スパッタリング法にて形成したものでも良い。
キシ系に代表される、比較的硬く伸び率の小さい樹脂
や、光学インサート４より柔らかい金属（例えば、銅、
アルミニウム、金、銀や適宜な合金）を用いてメッキ
法、スパッタリング法にて形成したものでも良い。
【００３０】光学インサート４及びレジスト層７に上述
のような材質を用いることにより、光学インサート４の
転写面４ａへの直接加工が困難であった低剛性のツール
（前記の先端が非常に鋭利なツール等）を使用すること
が可能となり、転写面４ａの良好な形状精度及び面粗度
が得られる。
のような材質を用いることにより、光学インサート４の
転写面４ａへの直接加工が困難であった低剛性のツール
（前記の先端が非常に鋭利なツール等）を使用すること
が可能となり、転写面４ａの良好な形状精度及び面粗度
が得られる。
【００３１】更に、プロセス４におけるドライエッチン
グ工程においても、レジスト層７の材質は光学インサー
ト４の材質との選択比が１からあまり離間しないこと、
面粗度を悪化させないこと、面の形状に関係なく均一な
エッチングを行えること等が要求される。これらの要求
を満たす方法としては、アルゴンイオン（Ａｒ＋）を用
いた平面波ドライエッチング法が適している。
グ工程においても、レジスト層７の材質は光学インサー
ト４の材質との選択比が１からあまり離間しないこと、
面粗度を悪化させないこと、面の形状に関係なく均一な
エッチングを行えること等が要求される。これらの要求
を満たす方法としては、アルゴンイオン（Ａｒ＋）を用
いた平面波ドライエッチング法が適している。
【００３２】しかして、図２に示すように、以上のよう
にしてホログラムの転写面４ａ、４ａが形成された光学
インサート４、４を有する金型３を用い、これらによっ
て画成された空間内にガラスやプラスチック等が挿入さ
れ、適宜な圧力を加えられてプレスされた後冷却される
と、転写面４ａ、４ａによってホログラム２ａ、２ａを
有するレンズ１が形成される。
にしてホログラムの転写面４ａ、４ａが形成された光学
インサート４、４を有する金型３を用い、これらによっ
て画成された空間内にガラスやプラスチック等が挿入さ
れ、適宜な圧力を加えられてプレスされた後冷却される
と、転写面４ａ、４ａによってホログラム２ａ、２ａを
有するレンズ１が形成される。
【００３３】以上に記載した光学インサート４の転写面
４ａの加工方法を採用することによって、本発明レンズ
及びその製造方法は、次のような効果を得ることができ
る。即ち、レンズの製造時に、ホログラムをレンズ面に
一体に作成することが可能であるので、レンズ表面に別
工程でホログラムを形成していた従来のレンズに比べて
製造工程を簡略化することが可能になる。
４ａの加工方法を採用することによって、本発明レンズ
及びその製造方法は、次のような効果を得ることができ
る。即ち、レンズの製造時に、ホログラムをレンズ面に
一体に作成することが可能であるので、レンズ表面に別
工程でホログラムを形成していた従来のレンズに比べて
製造工程を簡略化することが可能になる。
【００３４】また、バイナリ（矩形）形状もこの方式で
簡単に得られるのであるが、光学特性がより良好なブレ
ーズド（ノコギリ）形状のホログラムを得るための金型
の光学インサートを作成することが可能で、且つ、金型
の寿命も長期化することが可能になる。更に、金型の光
学インサートの材質が特に限定されることがないので、
ガラスをプレス加工によってホログラムを有するレンズ
に成形するための金型を製造することが可能になると共
に、ガラス製レンズを成形する金型においても、その金
型自体を長寿命化することが可能になる。
簡単に得られるのであるが、光学特性がより良好なブレ
ーズド（ノコギリ）形状のホログラムを得るための金型
の光学インサートを作成することが可能で、且つ、金型
の寿命も長期化することが可能になる。更に、金型の光
学インサートの材質が特に限定されることがないので、
ガラスをプレス加工によってホログラムを有するレンズ
に成形するための金型を製造することが可能になると共
に、ガラス製レンズを成形する金型においても、その金
型自体を長寿命化することが可能になる。
【００３５】更にまた、ホログラムをレンズ面に直接、
即ち、レンズ成形時に幾何光学面と一体にホログラムを
形成することが可能になり、これによって、レンズ面に
樹脂等によるホログラムを後で形成していた従来の回折
光学面の形成方法に比べ、レンズ単玉で色消しが可能に
なると共に、薄肉で高屈折力のレンズを作成することも
可能になるという効果を得ることができる。
即ち、レンズ成形時に幾何光学面と一体にホログラムを
形成することが可能になり、これによって、レンズ面に
樹脂等によるホログラムを後で形成していた従来の回折
光学面の形成方法に比べ、レンズ単玉で色消しが可能に
なると共に、薄肉で高屈折力のレンズを作成することも
可能になるという効果を得ることができる。
【００３６】尚、上記実施の形態は、本発明を光ディス
クドライブ装置の光学ピックアップに用いられるレンズ
及びその製造方法に適用したものであるが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、単玉で色消しが行える、
高ＮＡである等の特性を有するので、例えば、カメラ一
体型ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）等の撮像装置の光
学系を構成する組レンズの一部、例えば、色消しレンズ
として使用すること可能である。
クドライブ装置の光学ピックアップに用いられるレンズ
及びその製造方法に適用したものであるが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、単玉で色消しが行える、
高ＮＡである等の特性を有するので、例えば、カメラ一
体型ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）等の撮像装置の光
学系を構成する組レンズの一部、例えば、色消しレンズ
として使用すること可能である。
【００３７】また、前記実施の形態において示した各部
の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施するに
当たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、
これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈され
ることがあってはならないものである。
の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施するに
当たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、
これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈され
ることがあってはならないものである。
【００３８】
【発明の効果】以上に説明したように本発明レンズは、
レンズ表面に一体に形成され回折光学面を有し、回折光
学面は、その各エレメントの頂部を繋いだ包絡線を回転
させて成る面状に切削等によって機械加工した後にレジ
スト層を形成すると共に、上記レジスト層の表面に回折
光学面を切削等の機械加工によって形成し、ドライエッ
チングによって上記レジスト層が除去されるまでエッチ
ング処理することによって作成された金型を用いて作成
したものであるので、高い開口数及び良好な光学特性を
有する小型のレンズを、安価に得ることができる。
レンズ表面に一体に形成され回折光学面を有し、回折光
学面は、その各エレメントの頂部を繋いだ包絡線を回転
させて成る面状に切削等によって機械加工した後にレジ
スト層を形成すると共に、上記レジスト層の表面に回折
光学面を切削等の機械加工によって形成し、ドライエッ
チングによって上記レジスト層が除去されるまでエッチ
ング処理することによって作成された金型を用いて作成
したものであるので、高い開口数及び良好な光学特性を
有する小型のレンズを、安価に得ることができる。
【００３９】請求項２に記載した発明にあっては、回折
光学面がノコギリ型の断面形状をした所謂ブレーズドホ
ログラムであるので、従来の矩形のホログラムに比べて
良好な光学特性を得ることができる。
光学面がノコギリ型の断面形状をした所謂ブレーズドホ
ログラムであるので、従来の矩形のホログラムに比べて
良好な光学特性を得ることができる。
【００４０】また、本発明レンズの製造方法は、入射し
た光を回折することによって集光する回折光学面を有す
るレンズの製造方法であって、レンズを作成するための
金型を、上記回折光学面の各エレメントの頂部を繋いだ
包絡線を回転させて成る面状に切削等によって機械加工
した後にレジスト層を形成し、該レジスト層の表面に回
折光学面を切削等の機械加工によって形成すると共に、
ドライエッチングによって上記レジスト層が除去される
までエッチング処理することによって作成し、該金型を
用いて回折光学面を一体的に作成するようにしたので、
金型を、その寿命を優先した硬質の材料で自由に作成す
ることができると共に、従来では作成が困難であった形
状のホログラムを簡単に作成することができる。
た光を回折することによって集光する回折光学面を有す
るレンズの製造方法であって、レンズを作成するための
金型を、上記回折光学面の各エレメントの頂部を繋いだ
包絡線を回転させて成る面状に切削等によって機械加工
した後にレジスト層を形成し、該レジスト層の表面に回
折光学面を切削等の機械加工によって形成すると共に、
ドライエッチングによって上記レジスト層が除去される
までエッチング処理することによって作成し、該金型を
用いて回折光学面を一体的に作成するようにしたので、
金型を、その寿命を優先した硬質の材料で自由に作成す
ることができると共に、従来では作成が困難であった形
状のホログラムを簡単に作成することができる。
【００４１】請求項４に記載した発明にあっては、ノコ
ギリ型の断面形状をした所謂ブレーズドホログラムであ
る回折光学面を作成するので、従来の矩形のホログラム
に比べて良好な光学特性を有するレンズを製造すること
ができる。
ギリ型の断面形状をした所謂ブレーズドホログラムであ
る回折光学面を作成するので、従来の矩形のホログラム
に比べて良好な光学特性を有するレンズを製造すること
ができる。
【００４２】請求項５に記載した発明にあっては、ドラ
イエッチング時において、金型とレジスト層との削られ
る速さの比を１に近くなるようにそれぞれの材質を選択
するようにしたので、それぞれの材質をこの関係となる
用に自由に選択することができる。
イエッチング時において、金型とレジスト層との削られ
る速さの比を１に近くなるようにそれぞれの材質を選択
するようにしたので、それぞれの材質をこの関係となる
用に自由に選択することができる。
【図１】本発明レンズの実施の形態を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明レンズの製造方法の実施の形態における
レンズの成形方法を概略的に示す図である。
レンズの成形方法を概略的に示す図である。
【図３】金型の一部である回折光学面を作成するための
光学インサートを示す斜視図である。
光学インサートを示す斜視図である。
【図４】レンズの縦断面図である。
【図５】回折光学面を説明するための概略図である。
【図６】図７乃至図９と共に、回折光学面を形成するた
めの金型の加工工程を順を追って示すものであり、本図
は、第１段階の加工（プロセス１）における加工形状を
示す概略断面図である。
めの金型の加工工程を順を追って示すものであり、本図
は、第１段階の加工（プロセス１）における加工形状を
示す概略断面図である。
【図７】第２段階の加工（プロセス２）で表面にレジス
ト層を形成した状態を示す概略断面図である。
ト層を形成した状態を示す概略断面図である。
【図８】第３段階の加工（プロセス３）で表面のレジス
ト層にホログラム形状を形成した状態を示す概略断面図
である。
ト層にホログラム形状を形成した状態を示す概略断面図
である。
【図９】第４段階の加工（プロセス４）でエッチング後
の状態を示す概略断面図である。
の状態を示す概略断面図である。
１…レンズ、２ａ…回折光学面、３…金型、６…エレメ
ント、７…レジスト層
ント、７…レジスト層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 5/32 Ｇ０２Ｂ 5/32 Ｇ１１Ｂ 7/135 Ｇ１１Ｂ 7/135 Ａ // Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｆターム(参考） 2H049 AA03 AA04 AA18 AA39 AA43 AA45 AA57 AA63 AA65 CA06 CA20 4F202 AH75 CA09 CB01 CD18 CD24 CK11 5D119 AA22 JA44 NA05
Claims (5)
- 【請求項１】 レンズ表面に一体に形成され回折光学面
を有し、 上記回折光学面は、その各エレメントの頂部を繋いだ包
絡線を回転させて成る面状に切削等によって機械加工し
た後にレジスト層を形成すると共に、上記レジスト層の
表面に回折光学面を切削等の機械加工によって形成し、
ドライエッチングによって上記レジスト層が除去される
まで均一にエッチング処理することによって作成された
金型を用いて作成されることを特徴とするレンズ。 - 【請求項２】 回折光学面は、ノコギリ型の断面形状を
した所謂ブレーズドホログラムであることを特徴とする
請求項１に記載のレンズ。 - 【請求項３】 入射した光を回折することによって集光
する回折光学面を有するレンズの製造方法であって、 上記レンズを作成するための金型を、上記回折光学面の
各エレメントの頂部を繋いだ包絡線を回転させて成る面
状に切削等によって機械加工した後にレジスト層を形成
し、上記レジスト層の表面に回折光学面を切削等の機械
加工によって形成すると共に、ドライエッチングによっ
て上記レジスト層が除去されるまでエッチング処理する
ことによって作成し、 上記金型を用いて回折光学面を一体的に作成するように
したことを特徴とするレンズの製造方法。 - 【請求項４】 ノコギリ型の断面形状をした所謂ブレー
ズドホログラムである回折光学面を作成することを特徴
とする請求項３に記載のレンズの製造方法。 - 【請求項５】 ドライエッチング時において、金型とレ
ジスト層との削られる速さの比を１に近くなるように、
それぞれの材質を選択するようにしたことを特徴とする
請求項３に記載のレンズの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000378703A JP2002182024A (ja) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | レンズ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000378703A JP2002182024A (ja) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | レンズ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002182024A true JP2002182024A (ja) | 2002-06-26 |
| JP2002182024A5 JP2002182024A5 (ja) | 2007-12-20 |
Family
ID=18847216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000378703A Pending JP2002182024A (ja) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | レンズ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002182024A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006159673A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Konica Minolta Holdings Inc | 金型の製作方法、素子の製作方法及び素子 |
| JP2006188416A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-07-20 | Pentax Corp | ガラス光学素子用成形型の製造方法 |
-
2000
- 2000-12-13 JP JP2000378703A patent/JP2002182024A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006188416A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-07-20 | Pentax Corp | ガラス光学素子用成形型の製造方法 |
| JP2006159673A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Konica Minolta Holdings Inc | 金型の製作方法、素子の製作方法及び素子 |
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