JP2006251543A - Optical part with integrally formed frame and manufacturing method of frame incorporated type optical part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学素子と、光学素子を保持するフレームとを有するフレーム一体型光学部品、及びフレーム一体型光学部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a frame-integrated optical component having an optical element and a frame for holding the optical element, and a method for manufacturing the frame-integrated optical component.
従来から、光学部材の表面に、微細凹凸部を形成することが知られている。この微細凹凸部は、Ｓｕｂ−Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ＳＷＳ）と呼ばれ、レンズ等の光学部材の表面における反射光を減少させる効果がある。 Conventionally, it has been known to form fine irregularities on the surface of an optical member. This fine uneven part is called Sub-Wavelength-Structure (SWS), and has an effect of reducing reflected light on the surface of an optical member such as a lens.
例えば、引用文献１では、光学部材の表面に、入射光の波長以下の周期を有する微細凹凸部を形成することが開示されている。この微細凹凸部により、光学部材の表面でのフレネル反射を低減させるとともに、透過率を向上させている、さらに、この微細凹凸部により、複数の光学機能面間で、面反射ゴーストが発生することを防止している。 For example, Patent Document 1 discloses forming a fine uneven portion having a period equal to or less than the wavelength of incident light on the surface of an optical member. This fine uneven part reduces Fresnel reflection on the surface of the optical member and improves the transmittance. Furthermore, this fine uneven part causes a surface reflection ghost between a plurality of optical functional surfaces. Is preventing.
また、引用文献２では、次のような製造方法が提案されている。まず、目的とする光学部材の反転形状の成形面を、成形型に形成している。次いで、成形面に、エッチング速度傾斜材料からなる層を形成する。そして、傾斜材料層を、マスクを介してエッチングする。このエッチングにより、成形面に多数の微細な凹凸部を略稠密状に形成する。続いて、この成形面上に、光学部材となる原料を供給して成形を行う。さらに、原料を紫外線などで硬化させる。
一般に、レンズ等の光学部材は、フレーム等の部品に組み込まれた状態になっている。そして、最終的には、この状態で光学機器等に組み込まれる。しかし、光学部材の表面に微細凹凸部を形成した状態（この状態のものを、以下、単に光学素子という）は、微細凹凸部に直接触れることができなくなる。このため、吸着や押圧といった手段により、光学素子をフレームに組み込むことができない。このようなことから、組み込み工程において、光学素子の取り扱いが困難であるという問題があった。 In general, an optical member such as a lens is incorporated in a part such as a frame. Finally, it is incorporated into an optical device or the like in this state. However, in a state in which fine uneven portions are formed on the surface of the optical member (this state is hereinafter simply referred to as an optical element), the fine uneven portions cannot be directly touched. For this reason, the optical element cannot be incorporated into the frame by means such as suction or pressing. For this reason, there has been a problem that it is difficult to handle the optical element in the assembling process.
また、フレームに対して光学部材を位置決めするときには、光学部材からの反射光を利用する調整装置を使用する。しかしながら、微細凹凸部は、広い波長帯域において反射防止効果を発揮する。よって、光学素子の場合は、上記の調整装置を使用することができない。そのため、光学素子の正確な位置決めが困難であるという問題もあった。 Moreover, when positioning an optical member with respect to a flame | frame, the adjustment apparatus using the reflected light from an optical member is used. However, the fine uneven portion exhibits an antireflection effect in a wide wavelength band. Therefore, in the case of an optical element, the above adjusting device cannot be used. Therefore, there is a problem that it is difficult to accurately position the optical element.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、光学素子が、フレームに対して正確に位置決めされているフレーム一体型光学部品、及び、光学素子を、フレームに対して正確に位置決めすることが可能なフレーム一体型光学部品の製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an optical element is accurately positioned with respect to a frame, and an optical element with an accurate positioning with respect to a frame is provided. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a frame-integrated optical component that can be used.
上記目的を達成するために、本発明のフレーム一体型光学部品は、表面に微細凹凸部を形成した光学部材と、フレームとを有し、前記微細凹凸部の凹凸間隔が可視光線の波長以下であって、前記光学部材とフレームとを一体的に成形した構成としてある。 In order to achieve the above object, the frame-integrated optical component of the present invention has an optical member having a fine uneven portion formed on the surface and a frame, and the uneven interval between the fine uneven portions is equal to or less than the wavelength of visible light. The optical member and the frame are integrally formed.
好ましくは、前記光学部材が、前記微細凹凸部を形成した光学機能部と、該光学機能部の外周に設けた外周側面部とを備え、該光学部材の外周側面部が、前記フレームと接触する構成、又は、前記フレームが、内周面に凹部を有し、前記光学部材の外周側面部が、前記凹部に接触する構成、若しくは、前記光学部材の微細凹凸部を、前記外周側面部まで形成した構成とする。 Preferably, the optical member includes an optical function part in which the fine concavo-convex part is formed and an outer peripheral side part provided on an outer periphery of the optical function part, and the outer peripheral side part of the optical member is in contact with the frame. Configuration or structure in which the frame has a concave portion on an inner peripheral surface, and an outer peripheral side surface portion of the optical member contacts the concave portion, or a fine irregular portion of the optical member is formed up to the outer peripheral side surface portion. The configuration is as follows.
上記目的を達成するために、本発明に係る第１のフレーム一体型光学部品の製造方法は、あらかじめ製造したフレームを成形型内に配置した状態で樹脂材料を供給することにより、表面に凹凸の間隔が可視光線の波長以下の微細凹凸部を形成した光学素子を、前記フレームと一体的に成形するようにしてある。 In order to achieve the above object, the first frame-integrated optical component manufacturing method according to the present invention supplies a resin material in a state in which a pre-manufactured frame is placed in a mold, so that the surface has irregularities. An optical element in which fine irregularities having an interval equal to or smaller than the wavelength of visible light are formed integrally with the frame.
上記目的を達成するために、本発明に係る第２のフレーム一体型光学部品の製造方法は、あらかじめ製造したフレームと、光学素子であるガラス基材との組立体を成形型内に配置した状態で樹脂材料を供給することにより、前記ガラス基材の表面に凹凸の間隔が可視光線の波長以下の微細凹凸部を形成するようにしてある。 In order to achieve the above object, the second frame-integrated optical component manufacturing method according to the present invention is a state in which an assembly of a pre-manufactured frame and a glass substrate as an optical element is arranged in a mold. By supplying the resin material, a fine uneven part having an unevenness interval equal to or smaller than the wavelength of visible light is formed on the surface of the glass substrate.
好ましくは、前記光学素子又は微細凹凸部の成形温度を、前記フレームの耐熱温度よりも低くし、又は、前記光学素子又は微細凹凸部を形成する樹脂材料を紫外線硬化型樹脂とするようにする。 Preferably, the molding temperature of the optical element or the fine uneven portion is made lower than the heat-resistant temperature of the frame, or the resin material forming the optical element or the fine uneven portion is an ultraviolet curable resin.
本発明に係るフレーム一体型光学部品、及び第１のフレーム一体型光学部品の製造方法によれば、あらかじめ製造したフレームに、微細凹凸部を有する光学素子を一体的に成形しているので、光学素子のフレームへの組み込み作業が不要となる。また、光学素子をフレームの所定位置に一体的に成形しているので、成形と同時に光学素子をフレームに正確に位置決めすることができる。 According to the method for manufacturing the frame-integrated optical component and the first frame-integrated optical component according to the present invention, the optical element having the fine irregularities is integrally formed on the previously manufactured frame. The work of assembling the element into the frame becomes unnecessary. Moreover, since the optical element is integrally molded at a predetermined position of the frame, the optical element can be accurately positioned on the frame simultaneously with the molding.
また、第２のフレーム一体型光学部品の製造方法によれば、表面に微細凹凸部を形成する前の段階で、ガラス基材をフレームに容易に組み込むことができるとともに、ガラス基材をフレームに対して正確に位置決めすることができる。 In addition, according to the second method for manufacturing an optical component with an integrated frame, the glass substrate can be easily incorporated into the frame before the fine irregularities are formed on the surface, and the glass substrate is incorporated into the frame. Therefore, it is possible to position accurately.
以下、本発明の実施形態に係るフレーム一体型光学部品、及びフレーム一体型光学部品の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。まず、本発明の第１実施形態に係るフレーム一体型光学部品、及びフレーム一体型光学部品の製造方法について、図１、図２、図３Ａ〜Ｃを参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るフレーム一体型光学部品を示す部分断面図である。図２は、上記フレーム一体型光学部品を構成する光学素子を示す側面図である。 Hereinafter, a frame-integrated optical component and a method for manufacturing the frame-integrated optical component according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a frame-integrated optical component and a method for manufacturing the frame-integrated optical component according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3A to 3C. FIG. 1 is a partial sectional view showing a frame-integrated optical component according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view showing an optical element constituting the frame-integrated optical component.
図１において、１は本実施形態に係るフレーム一体型光学部品（以下、単に光学部品とという）であり、光学素子（凸メニスカスレンズ）２０を、短筒状のフレーム１０で保持した構成としてある。フレーム１０の内周面には、環状の係合凹部１１が形成してある。係合凹部１１は、光学素子２０の環状の係合凸部２２を保持している。この係合凸部２２は、光学素子２０の外周側面に設けてある。なお、この外周側面は、光学素子２０の光学機能部２１以外の部位である。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a frame-integrated optical component (hereinafter simply referred to as an optical component) according to the present embodiment, in which an optical element (convex meniscus lens) 20 is held by a short cylindrical frame 10. . An annular engaging recess 11 is formed on the inner peripheral surface of the frame 10. The engagement recess 11 holds an annular engagement protrusion 22 of the optical element 20. The engaging convex portion 22 is provided on the outer peripheral side surface of the optical element 20. The outer peripheral side surface is a part other than the optical function unit 21 of the optical element 20.
フレーム１０には、１つの貫通孔１２が穿設してある。この貫通孔１２は、フレーム１０の内周面から外周面に連通している。貫通孔１２には、光学素子２０を形成する樹脂材料２３（図３Ｂ参照）の余剰分（余剰樹脂材料）２３ａが充填されている。 One through-hole 12 is formed in the frame 10. The through hole 12 communicates from the inner peripheral surface of the frame 10 to the outer peripheral surface. The through hole 12 is filled with a surplus (surplus resin material) 23 a of the resin material 23 (see FIG. 3B) that forms the optical element 20.
光学素子２０には、光学部材として、凸メニスカスレンズを用いている。そして、図２に示すように、光学素子２０は、光学機能部２１の表面に、微細凹凸部２１ａを有している。微細凹凸部２１ａは、多数の微細な凹凸部からなっている（図２中の部分拡大図参照）。この凹凸部は、反射防止の対象となる波長以下の凹凸間隔で形成してある。本実施形態では、凹凸部の凹凸間隔を、可視光線の領域以下の２０〜４００ｎｍとしてある。これにより、微細凹凸部２１ａは、可視光線を確実に透過しつつ、可視光以外の波長の光に対しては、顕著な反射防止効果を奏する。また、凹凸部は、例えば、円錐，四角錐，三角錐等の錐体形状と規則的に配置したもの、若しくは、前記形状をランダムに配置したものとすることができる。なお、反射防止効果が得られるならば、これら以外の形状、例えば、釣り鐘状等の形状を含んだものとすることもできる。 The optical element 20 uses a convex meniscus lens as an optical member. As shown in FIG. 2, the optical element 20 has a fine uneven portion 21 a on the surface of the optical function portion 21. The fine uneven portion 21a is composed of a large number of fine uneven portions (see a partially enlarged view in FIG. 2). The uneven portions are formed with an uneven space having a wavelength equal to or shorter than the wavelength to be prevented from being reflected. In this embodiment, the uneven | corrugated space | interval of an uneven | corrugated | grooved part is 20-400 nm below the area | region of visible light. Thereby, the fine concavo-convex portion 21a has a remarkable antireflection effect for light having a wavelength other than visible light while reliably transmitting visible light. Further, for example, the concavo-convex portion can be a regularly arranged cone shape such as a cone, a quadrangular pyramid, or a triangular pyramid, or can be a randomly arranged shape. In addition, as long as the antireflection effect is obtained, shapes other than these, for example, shapes such as a bell shape may be included.
ここで、光学素子２０は、フレーム１０を成形型３（図３Ａ参照）内に配置した状態で樹脂材料２３を供給することにより、フレーム１０と一体的に成形される。したがって、フレーム１０の耐熱温度が、光学素子２０の成形温度よりも低い場合は、フレーム１０が劣化してしまう。そこで、フレーム１０の耐熱温度を、光学素子２０の成形温度よりも高くする必要がある。なお、フレーム１０は、あらかじめ製造されているものとする。 Here, the optical element 20 is molded integrally with the frame 10 by supplying the resin material 23 in a state where the frame 10 is disposed in the molding die 3 (see FIG. 3A). Therefore, when the heat resistant temperature of the frame 10 is lower than the molding temperature of the optical element 20, the frame 10 is deteriorated. Therefore, the heat-resistant temperature of the frame 10 needs to be higher than the molding temperature of the optical element 20. Note that the frame 10 is manufactured in advance.
例えば、本実施形態では、光学素子２０を形成する樹脂材料２３を、紫外線硬化型樹脂としている。よって、常温で、光学素子２０の成形を可能としている。この場合、フレーム１０を合成樹脂製又は金属製のいずれとしてもよい。また、光学素子２０を、加熱溶融させたプラスチック等の樹脂材料により射出成形してもよい。この場合、フレーム１０を金属製とする。また、光学素子２０を、加熱軟化させたガラス素材によりプレス成形するようにしてもよい。この場合も、フレーム１０を金属製とする。これにより、光学素子２０の成形時におけるフレーム１０の劣化を確実に防止することができる。 For example, in this embodiment, the resin material 23 forming the optical element 20 is an ultraviolet curable resin. Therefore, the optical element 20 can be molded at room temperature. In this case, the frame 10 may be made of synthetic resin or metal. Further, the optical element 20 may be injection-molded with a resin material such as plastic that is heated and melted. In this case, the frame 10 is made of metal. Moreover, you may make it press-mold the optical element 20 with the glass raw material heat-softened. Also in this case, the frame 10 is made of metal. Thereby, deterioration of the frame 10 during molding of the optical element 20 can be reliably prevented.
次に、図１に示す光学部品１の製造方法について、図３Ａ〜Ｃを参照しつつ説明する。図３Ａ〜Ｃは本発明の第１実施形態に係る光学部品の製造方法の各工程を示すものであり、同図Ａは成形型の組立状態を示す断面図、同図Ｂは光学部品の成形工程を示す断面図、同図Ｃは光学部品の離型工程を示す断面図である。 Next, a method for manufacturing the optical component 1 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 3A to 3C show the respective steps of the method of manufacturing an optical component according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3A is a cross-sectional view showing an assembled state of the mold, and FIG. 3B is a molding of the optical component. Sectional drawing which shows a process, The same figure C is sectional drawing which shows the mold release process of an optical component.
図３Ａにおいて、成形型３は、光学部品１（図１参照）を成形するためのものであり、可動型３０と固定型４０とからなっている。可動型３０は、凸面状の成形面３０ａを有している。この可動型３０は、図示しない油圧シリンダ等の駆動源と接続してあり、固定型４０と接離可能としてある。 In FIG. 3A, the mold 3 is for molding the optical component 1 (see FIG. 1), and includes a movable mold 30 and a fixed mold 40. The movable mold 30 has a convex molding surface 30a. The movable mold 30 is connected to a drive source such as a hydraulic cylinder (not shown), and can be brought into and out of contact with the fixed mold 40.
一方、固定型４０は、紫外線の透過が可能なガラス型４２を、金属製の型板４１の中心に嵌合する構成となっている。これとともに、固定型４０は、型板４１と接するように、短円筒状の胴型４３を取り付けた構成としてある。ガラス型４２は、凹面状の成形面４２ａを有している。また、胴型４３には、後述する樹脂材料２３（図３Ｂ参照）の注入口４３ａが穿設してある。なお、本実施形態では、樹脂材料２３として紫外線硬化型樹脂を用いている。 On the other hand, the fixed mold 40 has a configuration in which a glass mold 42 capable of transmitting ultraviolet rays is fitted to the center of a metal mold plate 41. At the same time, the fixed mold 40 has a configuration in which a short cylindrical body 43 is attached so as to be in contact with the template 41. The glass mold 42 has a concave molding surface 42a. The body mold 43 is provided with an injection port 43a for a resin material 23 (see FIG. 3B) described later. In the present embodiment, an ultraviolet curable resin is used as the resin material 23.
光学部品１を製造する場合は、まず、固定型４０を組み立てて、ガラス型４２と胴型４３との間にフレーム１０を取り付ける。このとき、注入口４３ａが最上部に位置するように、胴型４３を組み付ける。これとともに、胴型４３の注入口４３ａと、フレーム１０の貫通孔１２とを一致させる。 When manufacturing the optical component 1, first, the fixed mold 40 is assembled, and the frame 10 is attached between the glass mold 42 and the trunk mold 43. At this time, the body mold 43 is assembled so that the injection port 43a is positioned at the top. At the same time, the inlet 43a of the trunk mold 43 and the through hole 12 of the frame 10 are made to coincide.
そして、可動型３０と固定型４０とを突き合わせて、キャビティＣを形成する。本実施形態では、キャビティＣは、可動型３０の成形面３０ａと、固定型４０（ガラス型４２）の成形面４２ａと、フレーム１０の係合凹部１１とにより形成されている。 Then, the movable mold 30 and the fixed mold 40 are brought into contact with each other to form the cavity C. In the present embodiment, the cavity C is formed by the molding surface 30 a of the movable mold 30, the molding surface 42 a of the fixed mold 40 (glass mold 42), and the engagement recess 11 of the frame 10.
次いで、胴型４３の最上部の注入口４３ａに、図示しないシリンジのノズルを挿入する。そして、シリンジ内の樹脂材料２３を、キャビティＣ内の最下部から最上部へと注入する。すると、図３Ｂに示すように、キャビティＣ内に樹脂材料２３が充填される。ここで、キャビティＣ内の最上部には、フレーム１０の係合凹部１１が位置している。さらに、係合凹部１１には、貫通孔１２が設けてある。よって、充填が進行すると、フレーム１０の係合凹部１１に、樹脂材料２３が充填される。そして、フレーム１０の係合凹部１１から余剰樹脂材料２３ａが溢れ出る。この溢れた余剰樹脂材料２３ａは、係合凹部１１と連通する貫通孔１２内に充填される。 Next, a syringe nozzle (not shown) is inserted into the uppermost injection port 43 a of the body mold 43. Then, the resin material 23 in the syringe is injected from the lowermost part in the cavity C to the uppermost part. Then, as shown in FIG. 3B, the resin material 23 is filled into the cavity C. Here, the engagement recess 11 of the frame 10 is located at the top of the cavity C. Furthermore, the engaging recess 11 is provided with a through hole 12. Therefore, as the filling progresses, the resin material 23 is filled into the engaging recess 11 of the frame 10. Then, the surplus resin material 23 a overflows from the engaging recess 11 of the frame 10. The overflowing excess resin material 23 a is filled in the through hole 12 communicating with the engagement recess 11.
次いで、図３Ｂ中の矢印に示すように、ガラス型４２の背面側からキャビティＣ内の樹脂材料２３に紫外線を照射し、樹脂材料２３を硬化させて光学素子２０をフレーム１０と一体に成形する。その後、図３Ｃに示すように、可動型３０を駆動源により後退させる。そして、光学部品１を、可動型３０及び固定型４０の成形面３０ａ，４２ａから離型する。 3B, the resin material 23 in the cavity C is irradiated with ultraviolet rays from the back side of the glass mold 42, the resin material 23 is cured, and the optical element 20 is molded integrally with the frame 10. . Thereafter, as shown in FIG. 3C, the movable mold 30 is moved backward by the drive source. Then, the optical component 1 is released from the molding surfaces 30 a and 42 a of the movable mold 30 and the fixed mold 40.
このような本実施形態の光学部品の製造方法によれば、あらかじめ製造したフレーム１０に、微細凹凸部２１ａを有する光学素子２０を一体的に成形しているので、光学素子２０のフレーム１０への組み込み作業が不要となる。また、光学素子２０の係合凸部２２を、フレーム１０の係合凹部１１内に一体的に成形することにより、成形と同時に光学素子２０が、フレーム１０内の所定位置に正確に位置決めされる。 According to the method of manufacturing an optical component of this embodiment, since the optical element 20 having the fine irregularities 21a is integrally formed on the frame 10 manufactured in advance, the optical element 20 is attached to the frame 10. Assembling work becomes unnecessary. Further, by integrally molding the engagement convex portion 22 of the optical element 20 into the engagement concave portion 11 of the frame 10, the optical element 20 is accurately positioned at a predetermined position in the frame 10 simultaneously with the molding. .
次に、本発明の第２実施形態に係る光学部品、及び光学部品の製造方法について、図４、図５Ａ及びＢを参照しつつ説明する。図４は本発明の第２実施形態に係る光学部品を示す部分断面図である。また、図５Ａ及びＢは本発明の第２実施形態に係る光学部品の製造方法の各工程を示すものであり、同図Ａは成形型の組立状態を示す断面図、同図Ｂは光学部品の成形工程を示す断面図である。なお、上述した第１実施形態と同一の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 Next, an optical component according to a second embodiment of the present invention and a method for manufacturing the optical component will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a partial sectional view showing an optical component according to the second embodiment of the present invention. 5A and 5B show the respective steps of the optical component manufacturing method according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5A is a cross-sectional view showing the assembly state of the mold, and FIG. 5B is the optical component. It is sectional drawing which shows this shaping | molding process. In addition, about the same location as 1st Embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
図４において、本実施形態の光学部品２は、あらかじめ製造したフレーム５０と、凹メニスカスレンズであるガラス基材６１とを用いる。すなわち、事前に、フレーム５０とガラス基材６１を組み立てておく。そして、この組立体を、後述する成形型３（図５Ｂ参照）内に配置した状態で、樹脂材料２３（図５Ａ参照）を供給する。これにより、ガラス基材６１の表面に、微細凹凸部６２ａを有する樹脂層６２を事後的に形成している。なお、実施形態では、ガラス基材６１と樹脂層６２とで、光学素子６０を形成していることになる。 In FIG. 4, the optical component 2 of the present embodiment uses a frame 50 manufactured in advance and a glass substrate 61 that is a concave meniscus lens. That is, the frame 50 and the glass substrate 61 are assembled in advance. And the resin material 23 (refer FIG. 5A) is supplied in the state which has arrange | positioned this assembly in the shaping | molding die 3 (refer FIG. 5B) mentioned later. Thereby, the resin layer 62 having the fine irregularities 62a is formed on the surface of the glass substrate 61 afterwards. In the embodiment, the optical element 60 is formed by the glass substrate 61 and the resin layer 62.
フレーム５０の内周面には、環状かつ段差状の第１及び第２係合凹部５１，５２が形成してある。第１係合凹部５１には、第１係合凸部６１ａが係合している。この第１係合凸部６１ａは、ガラス基材６１の外周側面に設けてある。また、第２係合凹部５２には、第２係合凸部６２ｂが充填されている。この第２係合凸部６２ｂは、樹脂層６２を形成する樹脂材料２３からなる。 On the inner peripheral surface of the frame 50, first and second engaging concave portions 51 and 52 having an annular step shape are formed. The first engagement convex portion 61 a is engaged with the first engagement concave portion 51. The first engaging convex portion 61 a is provided on the outer peripheral side surface of the glass substrate 61. The second engagement recess 52 is filled with a second engagement protrusion 62b. The second engaging convex portion 62 b is made of the resin material 23 that forms the resin layer 62.
次に、図４に示す光学部品２の製造方法について図５Ａ及びＢを参照しつつ説明する。図５Ａに示すように、まず、あらかじめ製造したフレーム５０にガラス基材６１を組み込んで組立体を形成する。このとき、ガラス基材６１の表面には、未だ微細凹凸部６２ａが形成されてない。よって、ガラス基材６１を、吸着や押圧といった手段により、容易にフレーム５０に組み込むことができる。また、ガラス基材６１をフレーム５０に組み込むことにより、同時にガラス基材６１がフレーム５０の所定位置に位置決めされる。 Next, a method for manufacturing the optical component 2 shown in FIG. 4 will be described with reference to FIGS. 5A and 5B. As shown in FIG. 5A, first, a glass substrate 61 is incorporated into a frame 50 manufactured in advance to form an assembly. At this time, the fine uneven | corrugated | grooved part 62a is not yet formed in the surface of the glass base material 61. FIG. Therefore, the glass substrate 61 can be easily incorporated into the frame 50 by means such as suction or pressing. Further, by incorporating the glass substrate 61 into the frame 50, the glass substrate 61 is simultaneously positioned at a predetermined position of the frame 50.
次いで、成形型３の可動型３０（図５Ｂ参照）と固定型４０とを、型開きした状態にする。そして、フレーム５０とガラス基材６１との組立体を、固定型４０にセットする。その後、ガラス基材６１の表面に、樹脂材料２３を供給する。樹脂材料２３には、上記実施形態と同様に、紫外線硬化型樹脂を用いている。
次いで、図５Ｂに示すように、図示しない駆動源を駆動させて、樹脂材料２３の厚さが所定量となる位置まで可動型３０を下降させる。すると、樹脂材料２３が押し広げられ、ガラス基材６１の表面に、微細凹凸部６２ａを有する樹脂層６２が形成される。これと同時に、樹脂材料２３がフレーム５０の第２係合凹部５２内に充填され、第２係合凸部６２ｂが形成される。
Next, the movable mold 30 (see FIG. 5B) and the fixed mold 40 of the mold 3 are brought into a state where the mold is opened. Then, the assembly of the frame 50 and the glass substrate 61 is set on the fixed mold 40. Thereafter, the resin material 23 is supplied to the surface of the glass substrate 61. As the resin material 23, an ultraviolet curable resin is used as in the above embodiment.
Next, as shown in FIG. 5B, a drive source (not shown) is driven to lower the movable mold 30 to a position where the thickness of the resin material 23 becomes a predetermined amount. Then, the resin material 23 is spread and a resin layer 62 having fine uneven portions 62 a is formed on the surface of the glass substrate 61. At the same time, the resin material 23 is filled into the second engagement recess 52 of the frame 50, and the second engagement protrusion 62b is formed.
その後、ガラス型４２の背面側からキャビティＣ内の樹脂材料２３に紫外線を照射し、樹脂材料２３を硬化させる。最後に、可動型３０を駆動源により上昇させ、光学部品２を可動型３０及び固定型４０から離型する。 Thereafter, the resin material 23 in the cavity C is irradiated with ultraviolet rays from the back side of the glass mold 42 to cure the resin material 23. Finally, the movable mold 30 is raised by the drive source, and the optical component 2 is released from the movable mold 30 and the fixed mold 40.
このような本実施形態の光学部品、及び光学部品の製造方法によれば、表面に微細凹凸部６２ａを形成する前の段階で、光学素子６０を構成するガラス基材６１をフレーム５０に容易に組み込むことができるとともに、ガラス基材６１をフレーム５０に対して正確に位置決めすることができる。 According to the optical component and the manufacturing method of the optical component of this embodiment, the glass substrate 61 constituting the optical element 60 can be easily attached to the frame 50 before the fine uneven portion 62a is formed on the surface. In addition to being incorporated, the glass substrate 61 can be accurately positioned with respect to the frame 50.
次に、本発明の第３実施形態に係る光学部品、及び光学部品の製造方法について、図６、図７Ａ及びＢを参照しつつ説明する。図６は本発明の第３実施形態に係る光学部品を示す部分断面図である。また、図７Ａ及びＢは本発明の第３実施形態に係る一体型光学部品の製造方法の各工程を示すものであり、同図Ａは成形型の組立状態を示す断面図、同図Ｂは光学部品の成形工程を示す断面図である。なお、上述した第１実施形態と同一の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 Next, an optical component according to a third embodiment of the present invention and a method for manufacturing the optical component will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a partial sectional view showing an optical component according to the third embodiment of the present invention. 7A and 7B show the respective steps of the manufacturing method of the integrated optical component according to the third embodiment of the present invention. FIG. 7A is a sectional view showing the assembled state of the mold, and FIG. It is sectional drawing which shows the shaping | molding process of an optical component. In addition, about the same location as 1st Embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
図６において、本実施形態の光学部品４は、上述した第２実施形態と同様、あらかじめ製造したフレーム７０と、凹メニスカスレンズであるガラス基材８１とで、組立体を形成しておく。そして、この組立体を、後述する成形型３（図７Ｂ参照）内に配置した状態で、樹脂材料２３（図７Ａ参照）を供給する。これにより、ガラス基材８２の表面に、微細凹凸部８２ａを有する樹脂層８２を事後的に形成してある。なお、ガラス基材８１と樹脂層８２とで、光学素子８０を形成していることになる。 In FIG. 6, the optical component 4 of the present embodiment forms an assembly with a pre-manufactured frame 70 and a glass substrate 81 that is a concave meniscus lens, as in the second embodiment described above. And the resin material 23 (refer FIG. 7A) is supplied in the state which has arrange | positioned this assembly in the shaping | molding die 3 (refer FIG. 7B) mentioned later. As a result, a resin layer 82 having fine irregularities 82a is formed on the surface of the glass substrate 82 afterwards. The glass element 81 and the resin layer 82 form the optical element 80.
但し、上述した第２実施形態と異なり、本実施形態では、フレーム７０の内周面に環状の係合凹部７１を形成するとともに、ガラス基材８１の外周側面に係合凸部８１ａを設けてある。そして、フレーム７０の係合凹部７１に、ガラス基材８１の係合凸部８１ａを圧入することで、光学素子８０のフレーム７０への固定及び位置決めを行っている。これにより、光学部品４を製造した後に、フレーム７０から光学素子８０を取り外すことが可能となる。 However, unlike the above-described second embodiment, in this embodiment, an annular engaging recess 71 is formed on the inner peripheral surface of the frame 70, and an engaging convex portion 81a is provided on the outer peripheral side surface of the glass substrate 81. is there. The optical element 80 is fixed and positioned on the frame 70 by press-fitting the engagement convex portion 81a of the glass base material 81 into the engagement concave portion 71 of the frame 70. Thereby, the optical element 80 can be removed from the frame 70 after the optical component 4 is manufactured.
次に、図６に示す光学部品４の製造方法について図７Ａ及びＢを参照しつつ説明する。図７Ａに示すように、まず、あらかじめ製造したフレーム７０にガラス基材８１を組み込んで組立体を形成する。このとき、ガラス基材８１の表面には、未だ微細凹凸部８２ａが形成されてない。よって、ガラス基材８１を吸着や押圧といった手段により、容易にフレーム７０に組み込むことができる。また、ガラス基材８１をフレーム７０に組み込むことにより、同時にガラス基材８１がフレーム７０の所定位置に位置決めされる。 Next, a method for manufacturing the optical component 4 shown in FIG. 6 will be described with reference to FIGS. 7A and 7B. As shown in FIG. 7A, first, a glass substrate 81 is incorporated into a frame 70 manufactured in advance to form an assembly. At this time, the fine irregularities 82a are not yet formed on the surface of the glass substrate 81. Therefore, the glass substrate 81 can be easily incorporated into the frame 70 by means such as suction or pressing. Further, by incorporating the glass substrate 81 into the frame 70, the glass substrate 81 is simultaneously positioned at a predetermined position of the frame 70.
次いで、成形型３の可動型３０（図７Ｂ参照）と固定型４０とを型開きした状態にし、フレーム７０とガラス基材８１との組立体を固定型４０にセットする。その後、ガラス基材８１の表面に樹脂材料２３を供給する。樹脂材料２３は、上記実施形態と同様に紫外線硬化型樹脂を用いている。 Next, the movable mold 30 (see FIG. 7B) of the mold 3 and the fixed mold 40 are opened, and the assembly of the frame 70 and the glass substrate 81 is set on the fixed mold 40. Thereafter, the resin material 23 is supplied to the surface of the glass substrate 81. The resin material 23 uses an ultraviolet curable resin as in the above embodiment.
次いで、図７Ｂに示すように、図示しない駆動源を駆動させて、樹脂材料２３の厚さが所定量となる位置まで可動型３０を下降させる。すると、樹脂材料２３が押し広げられ、ガラス基材８１の表面に、微細凹凸部８２ａを有する樹脂層８２が形成される。 Next, as shown in FIG. 7B, a driving source (not shown) is driven to lower the movable mold 30 to a position where the thickness of the resin material 23 becomes a predetermined amount. Then, the resin material 23 is spread and a resin layer 82 having fine uneven portions 82 a is formed on the surface of the glass substrate 81.
その後、ガラス型４２の背面側からキャビティＣ内の樹脂材料２３に紫外線を照射し、樹脂材料２３を硬化させる。最後に、可動型３０を駆動源により上昇させ、フレーム一体型光学部品４を可動型３０及び固定型４０から離型する。 Thereafter, the resin material 23 in the cavity C is irradiated with ultraviolet rays from the back side of the glass mold 42 to cure the resin material 23. Finally, the movable mold 30 is raised by the drive source, and the frame-integrated optical component 4 is released from the movable mold 30 and the fixed mold 40.
このような本実施形態の光学部品、及び光学部品の製造方法によれば、上述した第２実施形態と同様に、表面に微細凹凸部８２ａを形成する前の段階で、光学素子８０を構成するガラス基材８１をフレーム７０に容易に組み込むことができるとともに、ガラス基材８１をフレーム７０に対して正確に位置決めすることができる。 According to the optical component of this embodiment and the method of manufacturing the optical component, the optical element 80 is configured at the stage before the fine uneven portion 82a is formed on the surface, as in the second embodiment described above. The glass substrate 81 can be easily incorporated into the frame 70, and the glass substrate 81 can be accurately positioned with respect to the frame 70.
１，２，４ フレーム一体型光学部品
１０ フレーム
１１ 係合凹部
１２ 貫通孔
２０ 光学素子
２１ 光学機能部
２１ａ 微細凹凸部
２２ 係合凸部
２３ 樹脂材料
２３ａ 余剰樹脂材料
３ 成形型
３０ 可動型
３０ａ 成形面
４０ 固定型
４１ 型板
４２ ガラス型
４２ａ 成形面
４３ 胴型
２ フレーム一体型光学部品
５０ フレーム
５１ 第１係合凹部
５２ 第２係合凹部
６０ 光学素子
６１ ガラス基材
６１ａ 第１係合凸部
６２ 樹脂層
６２ａ 微細凹凸部
６２ｂ 第２係合凸部
４ フレーム一体型光学部品
７０ フレーム
７１ 係合凹部
８０ 光学素子
８１ ガラス基材
８１ａ 係合凸部
８２ 樹脂層
８２ａ 微細凹凸部
Ｃ キャビティ
1, 2 and 4 Frame-integrated optical component 10 Frame 11 Engaging recess 12 Through hole 20 Optical element 21 Optical function portion 21a Fine uneven portion 22 Engaging protrusion 23 Resin material 23a Surplus resin material 3 Mold 30 Movable mold 30a Molding Surface 40 Fixed mold 41 Template 42 Glass mold 42a Molding surface 43 Body mold 2 Frame-integrated optical component 50 Frame 51 First engagement recess 52 Second engagement recess 60 Optical element 61 Glass substrate 61a First engagement protrusion 62 resin layer 62a fine uneven part 62b second engaging convex part 4 frame-integrated optical component 70 frame 71 engaging concave part 80 optical element 81 glass substrate 81a engaging convex part 82 resin layer 82a fine uneven part C cavity
Claims (8)
The method for manufacturing a frame-integrated optical component according to claim 5, wherein the resin material forming the optical element or the fine uneven portion is an ultraviolet curable resin.
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