JP2003322705A - 光学部材 - Google Patents
光学部材Info
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- JP2003322705A JP2003322705A JP2002133128A JP2002133128A JP2003322705A JP 2003322705 A JP2003322705 A JP 2003322705A JP 2002133128 A JP2002133128 A JP 2002133128A JP 2002133128 A JP2002133128 A JP 2002133128A JP 2003322705 A JP2003322705 A JP 2003322705A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1876—Diffractive Fresnel lenses; Zone plates; Kinoforms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
- G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 所定の平面及び曲面に容易に反射防止用の格
子を形成できる光学部材を提供すること。 【解決手段】 断面Ｖ字状の円環溝（２１）が同心円状
に複数形成された光学部材（２０）であり、前記円環溝
の周期がこの光学部材（２０）を通す光の波長の半分以
下とした。また同心円状の円環溝（２１）の中心部領域
（２２）には、断面Ｖ字状の直線溝（２３）が平行に複
数形成される。
子を形成できる光学部材を提供すること。 【解決手段】 断面Ｖ字状の円環溝（２１）が同心円状
に複数形成された光学部材（２０）であり、前記円環溝
の周期がこの光学部材（２０）を通す光の波長の半分以
下とした。また同心円状の円環溝（２１）の中心部領域
（２２）には、断面Ｖ字状の直線溝（２３）が平行に複
数形成される。
Description
【０００１】本発明は、光学部材に係り、特に表面に反
射防止用格子（ＡＲ格子）を成形した光学部材に関す
る。
射防止用格子（ＡＲ格子）を成形した光学部材に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光学部材の反射防止手段としては、多層
膜反射防止層、反射防止用格子が提案されている。
膜反射防止層、反射防止用格子が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ここで、光学
部材の表面に多層膜を形成するには大きな設備と温度管
理などの制御を行う必要があり費用が嵩む。また、反射
防止用の格子を形成するとしても、曲面に対して適正な
格子を形成することは容易ではない。
部材の表面に多層膜を形成するには大きな設備と温度管
理などの制御を行う必要があり費用が嵩む。また、反射
防止用の格子を形成するとしても、曲面に対して適正な
格子を形成することは容易ではない。
【０００４】そこで、本発明は、所定の平面及び曲面に
容易に反射防止用の格子を形成できる光学部材を提供す
ることを目的とする。
容易に反射防止用の格子を形成できる光学部材を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため光学部材を以下のように構成した。本発明に
係る光学部材は、断面Ｖ字状の円環溝が同心円状に複数
形成された光学部材であり、前記円環溝の周期がこの光
学部材を通す光の波長の半分以下とした光学部材であ
る。
決するため光学部材を以下のように構成した。本発明に
係る光学部材は、断面Ｖ字状の円環溝が同心円状に複数
形成された光学部材であり、前記円環溝の周期がこの光
学部材を通す光の波長の半分以下とした光学部材であ
る。
【０００６】前記発明によれば、平面曲面を問わず円環
溝を形成でき、所望の反射防止効果を得ることができ
る。このとき光学部材を成形加工するための金型に円環
溝を機械加工で製作することができ、特に曲面上のへの
加工も精度よくできる。
溝を形成でき、所望の反射防止効果を得ることができ
る。このとき光学部材を成形加工するための金型に円環
溝を機械加工で製作することができ、特に曲面上のへの
加工も精度よくできる。
【０００７】また、本発明に係る光学部材では円環溝は
光学機能面上に重畳形成することができる。これによ
り、一回の加工で光学機能面と反射防止用の円環溝を作
成することができる。そして、光学機能面は、回折格子
や、非球面レンズの表面とすることができる。
光学機能面上に重畳形成することができる。これによ
り、一回の加工で光学機能面と反射防止用の円環溝を作
成することができる。そして、光学機能面は、回折格子
や、非球面レンズの表面とすることができる。
【０００８】また、本発明に係る光学部材の断面Ｖ字状
円環溝の断面を鋸刃状とすることができ、さらに、鋸刃
状の溝ピッチを０．３μｍ、溝深さを０．１〜０．３μ
ｍとすることができる。
円環溝の断面を鋸刃状とすることができ、さらに、鋸刃
状の溝ピッチを０．３μｍ、溝深さを０．１〜０．３μ
ｍとすることができる。
【０００９】さらに、本発明に係る光学部材では、前記
同心円状の円環溝の中心部領域には、断面Ｖ字状の直線
溝が平行に複数形成することができる。このようにする
ことで、機械加工による金型の製作では難しい同心円部
の中心部に円環溝を形成することを避け、この中心付近
を直線状の溝とすることにより金型の加工を容易に行う
ことができる。
同心円状の円環溝の中心部領域には、断面Ｖ字状の直線
溝が平行に複数形成することができる。このようにする
ことで、機械加工による金型の製作では難しい同心円部
の中心部に円環溝を形成することを避け、この中心付近
を直線状の溝とすることにより金型の加工を容易に行う
ことができる。
【００１０】そして本発明では、断面Ｖ字型の溝が螺旋
状に形成された光学部材であり、前記隣り合う環溝の周
期がこの光学部材を通す光の波長の半分以下とした光学
部材である。前記本発明によれば、金型の溝を連続した
切削加工で行うことができ、金型の作成が容易となる。
状に形成された光学部材であり、前記隣り合う環溝の周
期がこの光学部材を通す光の波長の半分以下とした光学
部材である。前記本発明によれば、金型の溝を連続した
切削加工で行うことができ、金型の作成が容易となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
添付図面に基づいて説明する。図１乃至図３は本発明に
係る光学部材の実施の形態を示すものである。
添付図面に基づいて説明する。図１乃至図３は本発明に
係る光学部材の実施の形態を示すものである。
【００１２】この例は、非球面凸レンズ２０の表面に断
面Ｖ字状の円環溝２１が同心円状に複数形成されたもの
であり、この凸レンズ２０を形成する金型１０を同時に
示すものである。本例では、前記凸レンズ２０の円環溝
２１の周期ｄがこの凸レンズ２０を通す光の波長λの半
分以下として形成されている。
面Ｖ字状の円環溝２１が同心円状に複数形成されたもの
であり、この凸レンズ２０を形成する金型１０を同時に
示すものである。本例では、前記凸レンズ２０の円環溝
２１の周期ｄがこの凸レンズ２０を通す光の波長λの半
分以下として形成されている。
【００１３】また、本例では、金型１０は、図２に示す
ようなダイヤモンドバイトで金型表面に微細な格子を形
成し、この金型で光学樹脂等を成型するものである。
ようなダイヤモンドバイトで金型表面に微細な格子を形
成し、この金型で光学樹脂等を成型するものである。
【００１４】また本例では、同心円状の円環溝２１の中
心部領域２２には、断面Ｖ字状の直線溝２３が平行に複
数形成されている。このようにすることで、機械加工に
よる金型の製作では難しい同心円部の中心部領域２２に
円環溝を形成することを避け、この中心部領域２２に直
線状の溝を形成することにより金型１０の加工を容易に
行うことができる。
心部領域２２には、断面Ｖ字状の直線溝２３が平行に複
数形成されている。このようにすることで、機械加工に
よる金型の製作では難しい同心円部の中心部領域２２に
円環溝を形成することを避け、この中心部領域２２に直
線状の溝を形成することにより金型１０の加工を容易に
行うことができる。
【００１５】また、直線上格子と円環状の格子とがオー
バーラップする個所で金型製作上の問題が発生するので
あれば、図３に示すように円環溝４１を形成する金型４
０の中心部領域４２の格子４３の位置を使用する光の１
波長分だけ突出させるようにしてもよい。
バーラップする個所で金型製作上の問題が発生するので
あれば、図３に示すように円環溝４１を形成する金型４
０の中心部領域４２の格子４３の位置を使用する光の１
波長分だけ突出させるようにしてもよい。
【００１６】以上、本発明の一実施の形態について説明
したが、本発明は上記実施の形態例に限定されることは
なく、その主旨を逸脱しない範囲において変更すること
ができる。
したが、本発明は上記実施の形態例に限定されることは
なく、その主旨を逸脱しない範囲において変更すること
ができる。
【００１７】即ち、前記例では、光学部材として非球面
の凸レンズを例として説明したが、光学部材としては、
回折格子その他の光学素子を対象とすることができる。
の凸レンズを例として説明したが、光学部材としては、
回折格子その他の光学素子を対象とすることができる。
【００１８】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。図４
乃至図７は本発明に係る光学部材の実施例を示すもので
ある。
乃至図７は本発明に係る光学部材の実施例を示すもので
ある。
【００１９】本例では、図４に示す条件即ち、成形品５
０の中央部５２に２０μｍの平坦部を設け、その周囲に
３００ｎｍのピッチで３３００輪の鋸刃状の円環溝５１
を形成し、その透過効率を計算したものである。また、
各円環溝５１の断面形状は図５に示すようにその頂部の
半径をＲ１（ｎｍ）、底部の半径をＲ２（ｎｍ）、格子
深さをＯＴ（ｎｍ）として設定した。
０の中央部５２に２０μｍの平坦部を設け、その周囲に
３００ｎｍのピッチで３３００輪の鋸刃状の円環溝５１
を形成し、その透過効率を計算したものである。また、
各円環溝５１の断面形状は図５に示すようにその頂部の
半径をＲ１（ｎｍ）、底部の半径をＲ２（ｎｍ）、格子
深さをＯＴ（ｎｍ）として設定した。
【００２０】これらを条件として３つの例について反射
防止効果の計算値を図６、図７及び図８に示した。尚グ
ラフ名称を「周期３００ｎｍ-Ｒ１-Ｒ２」として表示し
てある。また、各グラフ中のＯＴ-１２７等の数字は格
子の深さ寸法ＯＴを示している。
防止効果の計算値を図６、図７及び図８に示した。尚グ
ラフ名称を「周期３００ｎｍ-Ｒ１-Ｒ２」として表示し
てある。また、各グラフ中のＯＴ-１２７等の数字は格
子の深さ寸法ＯＴを示している。
【００２１】以上の計算によれば、Ｒ１の半径が小さけ
れば小さいほど反射防止効率すなわち透過効率が向上す
ることが解る。また、すべての場合において十分な反射
防止効率を得ることができることが確認できた。
れば小さいほど反射防止効率すなわち透過効率が向上す
ることが解る。また、すべての場合において十分な反射
防止効率を得ることができることが確認できた。
【００２２】尚、この例では、溝周期３００ｎｍに対し
て計算をおこなったが、この周期の２倍以上の波長、例
えばＤＶＤ，ＣＤで使用される６５０ｎｍ帯、７８０ｎ
ｍ帯でも９８％以上の透過率を得ることができることが
確認できた。また、本発明の円周溝及び直線溝の組み合
わせは前記実施例に示した例に限られず様々な組み合わ
せで実施できることはいうまでもない。
て計算をおこなったが、この周期の２倍以上の波長、例
えばＤＶＤ，ＣＤで使用される６５０ｎｍ帯、７８０ｎ
ｍ帯でも９８％以上の透過率を得ることができることが
確認できた。また、本発明の円周溝及び直線溝の組み合
わせは前記実施例に示した例に限られず様々な組み合わ
せで実施できることはいうまでもない。
【００２３】
【発明の効果】以上、説明したように本発明に係る光学
部材によれば、以下の優れた効果を奏し得る。本発明に
よれば、平面曲面を問わず円環溝を形成でき、所望の反
射防止効果を得ることができる。このとき光学部材を成
形加工するための金型に円環溝を機械加工で製作するこ
とができ、特に曲面上のへの加工も精度よくできる。
部材によれば、以下の優れた効果を奏し得る。本発明に
よれば、平面曲面を問わず円環溝を形成でき、所望の反
射防止効果を得ることができる。このとき光学部材を成
形加工するための金型に円環溝を機械加工で製作するこ
とができ、特に曲面上のへの加工も精度よくできる。
【００２４】また、本発明に係る光学部材では円環溝は
光学機能面上に重畳形成することができる。これによ
り、一回の加工で光学機能面と反射防止用の円環溝を作
成することができる。そして、光学機能面は、回折格子
や、非球面レンズの表面とすることができる。
光学機能面上に重畳形成することができる。これによ
り、一回の加工で光学機能面と反射防止用の円環溝を作
成することができる。そして、光学機能面は、回折格子
や、非球面レンズの表面とすることができる。
【００２５】また、断面Ｖ字状円環溝の断面を鋸刃状と
することができ、さらに、鋸刃状の溝ピッチを０．３μ
ｍであり、溝深さを０．１〜０．３μｍとしたものにつ
いては使用波長の光について透過効率を９８％以上とす
ることができる。
することができ、さらに、鋸刃状の溝ピッチを０．３μ
ｍであり、溝深さを０．１〜０．３μｍとしたものにつ
いては使用波長の光について透過効率を９８％以上とす
ることができる。
【００２６】さらに、同心円状の円環溝の中心部領域
に、断面Ｖ字状の直線溝を平行に複数形成した本発明に
ついては、機械加工による金型の製作では難しい同心円
部の中心部に円環溝を形成することを避け、この中心付
近を直線状の溝とすることにより金型の加工を容易に行
うことができる。
に、断面Ｖ字状の直線溝を平行に複数形成した本発明に
ついては、機械加工による金型の製作では難しい同心円
部の中心部に円環溝を形成することを避け、この中心付
近を直線状の溝とすることにより金型の加工を容易に行
うことができる。
【００２７】そして、断面Ｖ字型の溝が螺旋状に形成さ
れた本発明によれば、金型の溝を連続した切削加工で行
うことができ、金型の作成が容易となる。
れた本発明によれば、金型の溝を連続した切削加工で行
うことができ、金型の作成が容易となる。
【図１】本発明の実施の形態に係る光学部材の構成を示
す図である。
す図である。
【図２】図１に示した光学部材作成用の金型切削のバイ
トを示す図である。
トを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る光学部材の構成を示
す図である。
す図である。
【図４】本発明に係る光学部材の実施例に使用した光学
部材を示す断面図である。
部材を示す断面図である。
【図５】図４に示した光学部材のＶ字状円環溝の詳細な
形状を示す拡大断面図である。
形状を示す拡大断面図である。
【図６】実施例に係る光学部材の透過効率を示すグラフ
である。
である。
【図７】実施例に係る光学部材の透過効率を示すグラフ
である。
である。
【図８】実施例に係る光学部材の透過効率を示すグラフ
である。
である。
１０ 金型
２０ 凸レンズ
２１ 円環溝
２２ 中心部領域
２３ 直線溝
４０ 金型
４１ 円環溝
４２ 中心部領域
４３ 格子
５０ 成形品
５１ 円環溝
５２ 中央部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ▲高▼村 章三
東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ
ス電気株式会社内
Ｆターム(参考） 2H042 BA04 BA13 BA16
2H049 AA03 AA07 AA13 AA39 AA43
AA51 AA55
2K009 BB11 DD00
Claims (8)
- 【請求項１】 断面Ｖ字状の円環溝が同心円状に複数形
成された光学部材であり、前記円環溝の周期がこの光学
部材を通す光の波長の半分以下とした光学部材。 - 【請求項２】 前記円環溝は光学機能面上に重畳形成さ
れている請求項１に記載の光学部材。 - 【請求項３】 前記光学機能面は、回折格子である請求
項２に記載の光学部材。 - 【請求項４】 前記光学機能面は、非球面レンズである
請求項２に記載の光学部材。 - 【請求項５】 前記断面Ｖ字状の円環溝の断面が鋸刃状
となっている請求項１記載の光学部材。 - 【請求項６】 鋸刃状の溝ピッチが０．３μｍであり、
溝深さが０．１〜０．３μｍである請求項５に記載の光
学部材。 - 【請求項７】 前記同心円状の円環溝の中心部領域に
は、断面Ｖ字状の直線溝が平行に複数形成されている請
求項１に記載の光学部材。 - 【請求項８】 断面Ｖ字型の溝が螺旋状に形成された光
学部材であり、前記隣り合う環溝の周期がこの光学部材
を通す光の波長の半分以下とした光学部材。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002133128A JP4068890B2 (ja) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | 光学部材 |
| KR1020030028810A KR100543943B1 (ko) | 2002-05-08 | 2003-05-07 | 광학부재 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002133128A JP4068890B2 (ja) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | 光学部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003322705A true JP2003322705A (ja) | 2003-11-14 |
| JP4068890B2 JP4068890B2 (ja) | 2008-03-26 |
Family
ID=29544727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002133128A Expired - Fee Related JP4068890B2 (ja) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | 光学部材 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4068890B2 (ja) |
| KR (1) | KR100543943B1 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2008023816A1 (fr) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Sony Corporation | Élément optique, procédé de fabrication de maître pour fabriquer un élément optique et dispositif de conversion photoélectrique |
| US8507841B2 (en) | 2009-09-02 | 2013-08-13 | Sony Corporation | Optical element and method for producing the same |
| US8611009B2 (en) | 2009-09-02 | 2013-12-17 | Dexerials Corporation | Optical device, manufacturing method thereof, and method of manufacturing master |
| US8665688B2 (en) | 2007-01-18 | 2014-03-04 | Sony Corporation | Optical device, method of manufacturing the same, replica substrate for producing optical device, and method of producing the same |
| US20160223720A1 (en) * | 2015-02-02 | 2016-08-04 | Apple Inc. | Fresnel lens barrier rings |
| AU2016100096B4 (en) * | 2015-02-02 | 2016-08-25 | Apple Inc. | Fresnel lens barrier rings |
| US9664821B2 (en) | 2007-10-30 | 2017-05-30 | Dexerials Corporation | Optical element and method for manufacturing master for producing optical element |
-
2002
- 2002-05-08 JP JP2002133128A patent/JP4068890B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-05-07 KR KR1020030028810A patent/KR100543943B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2005157325A (ja) * | 2003-10-27 | 2005-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光量分布制御素子、並びにそれを用いた光学機器 |
| WO2008023816A1 (fr) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Sony Corporation | Élément optique, procédé de fabrication de maître pour fabriquer un élément optique et dispositif de conversion photoélectrique |
| US7633045B2 (en) | 2006-08-21 | 2009-12-15 | Sony Corporation | Optical device, method for producing master for use in producing optical device, and photoelectric conversion apparatus |
| US8309903B2 (en) | 2006-08-21 | 2012-11-13 | Sony Corporation | Optical device, method for producing master for use in producing optical device, and photoelectric conversion apparatus |
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| US9664821B2 (en) | 2007-10-30 | 2017-05-30 | Dexerials Corporation | Optical element and method for manufacturing master for producing optical element |
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| US8842364B2 (en) | 2009-09-02 | 2014-09-23 | Dexerials Corporation | Optical device, manufacturing method thereof, and method of manufacturing master |
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| US20160223720A1 (en) * | 2015-02-02 | 2016-08-04 | Apple Inc. | Fresnel lens barrier rings |
| CN105842759A (zh) * | 2015-02-02 | 2016-08-10 | 苹果公司 | 菲涅尔透镜阻隔环 |
| AU2016100096B4 (en) * | 2015-02-02 | 2016-08-25 | Apple Inc. | Fresnel lens barrier rings |
| AU2016200641B2 (en) * | 2015-02-02 | 2018-02-08 | Apple Inc. | Fresnel lens barrier rings |
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| CN105842759B (zh) * | 2015-02-02 | 2019-01-18 | 苹果公司 | 菲涅尔透镜阻隔环 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100543943B1 (ko) | 2006-01-20 |
| KR20030087559A (ko) | 2003-11-14 |
| JP4068890B2 (ja) | 2008-03-26 |
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