JP2005121928A - 光学素子および金型装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面と、2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1、第2および第3の光学面とを備える光学素子であって、第1の光学面が、該第1の光学面における光学有効領域以外の部分に平面部を有する。
【選択図】 図1
Description
これら回転非対称な光学面で構成された光学プリズムの相互の面の組み合わせが自由曲線になるなど、非常に煩雑な金型加工若しくは金型装置が必要となる。
図13において、従来のプリズム130は、互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面と、上記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1の光学面131、第2の光学面132および第3の光学面133との5つの面を備えている。そして、第1の光学面131は光学有効領域134を有し、第2の光学面132は光学有効領域135を有している。
図14は、従来のプリズムの問題点を説明するための断面図(その2)である。
従来の金型装置においては、相互の自由曲面の面と面とが交差する部位が光学有効面に入らないことを前提としているが、高精度かつ小型な自由曲面を要求されたときには、図13に示すプリズムのように自由曲面同士の交差により光学有効領域が干渉してしまったり、図14に示すプリズムのように大型化してしまったりして、所望の光学性能を得ることができない。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の光学素子は、互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面と、上記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1、第2の光学面を含む少なくとも3つの光学面とを備える光学素子であって、上記第1の光学面が、該第1の光学面における光学有効領域以外の部分に平面部を有することを特徴とする。
また、本発明の光学素子は、上記平面部が、上記第1の光学面の光軸に対して垂直であることが望ましい。
また、本発明の光学素子は、上記第1の光学面における光学有効領域を含む部分と上記平面部若しくは上記周辺面を含む部分との境界が、円形状、円弧を含む形状、正方形形状若しくは長方形形状であることが望ましい。
これにより、本発明の光学素子は、ビデオカメラ、スチルカメラ等の撮影機器のファインダー、ディスプレイ装置等や撮像光学装置等の鏡枠に取り付ける際、凸部で位置決めをすることが可能となる。
また、本発明の光学素子は、上記平面部若しくは上記周辺面が、粗面であることが望ましい。
また、本発明の光学素子は、上記少なくとも3つの光学面が、上記互いに隣り合う上記第1、第2の光学面に加えて、回転対称軸を有さない回転非対称な第3の光学面からなることを特徴とする。
また、本発明の金型装置は、上記平面成形部が、上記第1の光学面の光軸に対して垂直であることが望ましい。
また、本発明の金型装置は、上記第1の光学面成形面における光学有効領域を成形するための領域を含む部分と上記平面成形部若しくは上記周辺成形部を含む部分とが、別部材で構成されていることが望ましい。
また、本発明の金型装置は、上記平面成形部若しくは上記周辺成形部が、粗面であることが望ましい。
また、本発明によれば、ゴーストやフレアの発生が低減された光学素子を得ることが可能となる。
図1は、本発明を適用したプリズムの概略を説明するための断面図である。
図1において、プリズム(光学素子)10は、互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面と、上記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1の光学面11、第2の光学面12および第3の光学面13との5つの面を備えている。そして、第1の光学面11は光学有効領域14を有し、第2の光学面12は光学有効領域15を有している。従って、少なくとも3つの光学面は、いずれも、回転対称軸を有さない回転非対称な第1、第2および第3の光学面11、12、13で形成されている。この第3の光学面13は、回転対称な光学面としてもよい。また、第1の光学面11と第3の光学面13との間で、第2の光学面12に対向する面を、光学面として活用するプリズムとしてもよいものである。
また、この周辺面16は、第1の光学面11の光軸17に垂直に成形されている。
図2は、本発明を適用したプリズムの概略を説明するための斜視図である。
図2において、プリズム20は、互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面と、上記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1の光学面21、第2の光学面22および第3の光学面23との5つの面を備えている。
また、上記第1の光学面21の有効領域を含む部分と上記周辺面24を含む部分との境界は、正方形の形状をし、上記第1の光学面21の有効領域を含む部分が上記周辺面24を含む部分よりもプリズム20の中心部分から見て凸形状になっている。さらに、この周辺面24は、シボ加工等を施すことにより、粗面となっている。
図3において、プリズム30は、互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面と、上記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1の光学面31、第2の光学面32および第3の光学面33との5つの面を備えている。
図4において、プリズム40は、互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面と、上記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1の光学面41、第2の光学面42および第3の光学面43との5つの面を備えている。
図5において、プリズム50は、互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面と、上記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1の光学面51、第2の光学面52および第3の光学面53との5つの面を備えている。
図6において、プリズム60は、上述の各プリズム同様、互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面と、上記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1の光学面61、第2の光学面および第3の光学面との5つの面を備えている。
図7において、プリズム70は、上述の各プリズム同様、互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面と、上記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1の光学面71、第2の光学面および第3の光学面との5つの面を備えている。
図8において、プリズム80は、上述の各プリズム同様、互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面と、上記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1の光学面81、第2の光学面および第3の光学面との5つの面を備えている。
図9において、金型装置90は、第1の入れ子91、第2の入れ子92、第3の入れ子93、第4の入れ子94、スライド機構部96を備え、第1の入れ子91、第2の入れ子92、第3の入れ子93、第4の入れ子94とともに少なくとも不図示の他の2つの入れ子とで、キャビティ部95を構成し、上述してきた各プリズムを成形する。
なお、第1の入れ子91と第4の入れ子94を別部材として説明したが、これらは一体となった部材で構成してもかまわない。
図10において、図9を用いて説明した第4の入れ子94に相当する第4の入れ子100は、例えば図3を用いて説明した周辺面34を成形する周辺面成形面101を備える。そして、プリズムの光学面を成形するための入れ子が挿入される空洞部102を有している。
図11は、本発明を適用した金型装置の入れ子を説明するための斜視図(その1)である。
図12において、図9を用いて説明した第1の入れ子91に相当する第1の入れ子120は、図11を用いて説明した第1の入れ子110と同様、例えば図3を用いて説明した第1の光学面31を成形する第1の光学面成形面121を備える。ただし、図11の第1の入れ子110と異なり、第1の光学面成形面121の表面の形状は、方形形状部122により正方形の形状をしている。
また、第1の光学面の有効領域を含む部分とその外側の周辺面を含む部分との境界は、円形状、正方形形状、長方形形状としたが、六角形状や円弧を含む形状等でも構わない。
11 第1の光学面
12 第2の光学面
13 第3の光学面
14 光学有効領域
15 光学有効領域
16 周辺面
17 光軸
20 プリズム
21 第1の光学面
22 第2の光学面
23 非光学面
24 周辺面
30 プリズム
31 第1の光学面
32 第2の光学面
33 第3の光学面
34 周辺面
35 光軸
40 プリズム
41 第1の光学面
42 第2の光学面
43 第3の光学面
44 周辺面
45 光軸
50 プリズム
51 第1の光学面
52 第2の光学面
53 第3の光学面
54 周辺面
55 光軸
60 プリズム
61 第1の光学面
62 周辺面
70 プリズム
71 第1の光学面
72 周辺面
80 プリズム
81 第1の光学面
82 周辺面
90 金型装置
91 第1の入れ子
92 第2の入れ子
93 第3の入れ子
94 第4の入れ子
95 キャビティ部
96 スライド機構部
100 第4の入れ子
101 周辺面成形面
102 空洞部
110 第1の入れ子
111 第1の光学面成形面
112 円柱状部
120 第1の入れ子
121 第1の光学面成形面
122 方形形状部
130 プリズム
131 第1の光学面
132 第2の光学面
133 第3の光学面
134 光学有効領域
135 光学有効領域
140 プリズム
141 第1の光学面
142 第2の光学面
143 第3の光学面
144 光学有効領域
145 光学有効領域
Claims (17)
- 互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面と、前記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1、第2の光学面を含む少なくとも3つの光学面とを備える光学素子であって、
前記第1の光学面は、該第1の光学面における光学有効領域以外の部分に平面部を有することを特徴とする光学素子。 - 互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面と、前記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1、第2の光学面を含む少なくとも3つの光学面とを備える光学素子であって、
前記第1の光学面は、該第1の光学面における光学有効領域外縁から、前記第2の光学面の光学有効領域外縁に向かって形成される周辺面を有することを特徴とする光学素子。 - 前記周辺面は、平面部を有することを特徴とする請求項2に記載の光学素子。
- 前記平面部は、前記第1の光学面の光軸に対して垂直であることを特徴とする請求項1または3に記載の光学素子。
- 前記第1の光学面における光学有効領域を含む部分と前記平面部若しくは前記周辺面を含む部分との境界は、円形状、円弧を含む形状、正方形形状若しくは長方形形状であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の光学素子。
- 前記第1の光学面における光学有効領域を含む部分は、前記平面部若しくは前記周辺面を含む部分に対して凸形状であることを特徴とする請求項5に記載の光学素子。
- 前記第1の光学面における光学有効領域を含む部分は、前記平面部若しくは前記周辺面を含む部分に対して凹形状であることを特徴とする請求項5に記載の光学素子。
- 前記平面部若しくは前記周辺面は、粗面であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の光学素子。
- 前記少なくとも3つの光学面は、前記互いに隣り合う前記第1、第2の光学面に加えて、回転対称軸を有さない回転非対称な第3の光学面からなることを特徴とする請求項1または2に記載の光学素子。
- 互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面を成形する非光学面成形面と、前記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1、第2の光学面を含む少なくとも3つの光学面をそれぞれ成形する第1、第2の光学面成形面を含む少なくとも3つの光学面成形面とを備え、光学素子を成形する金型装置であって、
前記第1の光学面成形面は、該第1の光学面における光学有効領域以外の部分を成形する部分に平面成形部を有することを特徴とする金型装置。 - 互いに対向する2つの光学的に使用しない非光学面を成形する非光学面成形面と、前記2つの非光学面の何れとも隣り合いかつ互いに隣り合う回転対称軸を有さない回転非対称な第1、第2の光学面を含む少なくとも3つの光学面をそれぞれ成形する第1、第2の光学面成形面を含む少なくとも3つの光学面成形面とを備え、光学素子を成形する金型装置であって、
前記第1の光学面成形面は、該第1の光学面における光学有効領域外縁から、前記第2の光学面の光学有効領域外縁に向かって形成される周辺面を成形する周辺面成形面を有することを特徴とする金型装置。 - 前記周辺面成形面は、平面成形部を有することを特徴とする請求項11に記載の金型装置。
- 前記平面成形部は、前記第1の光学面の光軸に対して垂直であることを特徴とする請求項10または12に記載の金型装置。
- 前記第1の光学面成形面における光学有効領域を成形するための領域を含む部分と前記平面成形部若しくは前記周辺成形部を含む部分との境界は、円形状、円弧を含む形状、正方形形状若しくは長方形形状であることを特徴とする請求項10乃至13の何れか1項に記載の金型装置。
- 前記第1の光学面成形面における光学有効領域を成形するための領域を含む部分と前記平面成形部若しくは前記周辺成形部を含む部分とは、別部材で構成されていることを特徴とする請求項14に記載の金型装置。
- 前記第1の光学面成形面における光学有効領域を成形するための領域を含む部分と前記平面成形部若しくは前記周辺成形部を含む部分とは、一体となって金型開閉方向とは垂直な方向に摺動可能なスライド構造であることを特徴とする請求項10乃至15の何れか1項に記載の金型装置。
- 前記平面成形部若しくは前記周辺成形部は、粗面であることを特徴とする請求項10乃至16の何れか1項に記載の金型装置。
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WO2007111101A1 (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | プリズムおよび光学装置 |
KR20160093032A (ko) * | 2013-12-03 | 2016-08-05 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 저 복굴절, 성형된 광학 구성요소 |
-
2003
- 2003-10-17 JP JP2003357291A patent/JP2005121928A/ja active Pending
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US7978426B2 (en) | 2006-03-24 | 2011-07-12 | Panasonic Corporation | Prism and optical device |
JP5219801B2 (ja) * | 2006-03-24 | 2013-06-26 | パナソニック株式会社 | プリズムおよび光学装置 |
KR20160093032A (ko) * | 2013-12-03 | 2016-08-05 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 저 복굴절, 성형된 광학 구성요소 |
KR102246479B1 (ko) | 2013-12-03 | 2021-04-30 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 저 복굴절, 성형된 광학 구성요소 |
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