JP2007163551A - Optical element and method of manufacturing optical element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、迷光抑制領域を有する光学素子および光学素子の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical element having a stray light suppression region and a method for manufacturing the optical element.
近年において、光学素子の更なる高性能化が進められてきている。
そのため、乱反射や散乱による迷光(結像に関与する光束以外の光)においても、画像にゴーストやフレアーを生じさせ、画質低下の原因の一つとなることから、その防止がより一層強く求められている。
中でも、光学素子を組み合わせて構成される光学系においては、光学系の中に組み込まれる光学素子の主要構成部品であるレンズやプリズムの周辺部、縁、および稜部等に、乱反射や散乱による迷光を生じ易い。
In recent years, further improvement in performance of optical elements has been promoted.
For this reason, stray light (light other than the light flux involved in image formation) due to irregular reflection and scattering can cause ghosts and flares in the image, which is one of the causes of image quality degradation. Yes.
In particular, in an optical system configured with a combination of optical elements, stray light due to irregular reflection or scattering on the periphery, edges, and edges of lenses and prisms, which are the main components of the optical elements incorporated in the optical system. It is easy to produce.
このような対策として、従来においては、例えば、レンズやプリズムの外周部を芯取り加工する際に、これら外周部に生じる荒ずり面に、迷光を吸収する黒色の塗料等を塗布する等の方法が採られてきた。
例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3等では、レンズやプリズムの周辺部や縁、稜部等の荒ずり面に、墨やガラス用の黒色塗料といった、迷光を吸収して内面反射を防止するための塗料を塗布することにより、迷光を回避する提案がなされている。
一方、近年において、上記のような芯取り加工を省略し、簡単かつ安価にレンズを製造するため、プレス成形により光学素子を成形する方法が開発されてきた。例えば、特許文献4のように、型構造を用いてガラス素材をプレス成形する光学素子の成形方法が開発されてきた。
これによると、図6に示されるように、上型111、下型112及び円周上の胴型119と接触するようにガラス素材113を充填させ、プレス成形により上記型内で光学素子が成形される。
For example, in Patent Document 1,
On the other hand, in recent years, a method for forming an optical element by press molding has been developed in order to omit the above-described centering process and to manufacture a lens easily and inexpensively. For example, as in
According to this, as shown in FIG. 6, the
ところで、上記従来例の黒色塗料等を塗布するものでは、レンズ等の外周部の荒ずり面に黒色塗料を塗布することで、迷光の防止を図ることができるが、一方では内面反射防止性能を発揮して迷光を防止する塗料が必要となる。
このような塗料により内面反射防止性能を得るためには、塗膜の接着性、機械強度、耐熱性、耐久性、あるいは屈折率等を考慮した塗料が必要となる。
さらに、成形品が上型、下型及び円周上の胴型と接触させて、プレス成形する上記従来例のものにおいては、側面部が荒ずり面にならないため、黒色塗料を塗布する上で不都合が生じる。
すなわち、光学素子の外周側面部に荒ずり面が形成されないため、この側面部に黒色塗料を塗布した際に塗料がなじみにくく、多数回塗りを重ねても内面反射防止性能を得るように塗布することが困難となる。
By the way, in the case of applying the black paint of the above-mentioned conventional example, it is possible to prevent stray light by applying the black paint to the rough surface of the outer peripheral portion of the lens or the like. A paint that can be used to prevent stray light is required.
In order to obtain the inner surface antireflection performance with such a coating material, a coating material that takes into consideration the adhesiveness, mechanical strength, heat resistance, durability, refractive index, etc. of the coating film is required.
Furthermore, in the above-mentioned conventional example in which the molded product is brought into contact with the upper die, the lower die, and the body die on the circumference, and the side portion does not become a rough surface, the black paint is applied. Inconvenience arises.
That is, since a rough surface is not formed on the outer peripheral side surface portion of the optical element, the black paint is not easily applied to the side surface portion, so that the inner surface antireflection performance can be obtained even after repeated coating. It becomes difficult.
本発明は、上記課題に鑑み、光学素子の外周部に黒色塗料等を塗布することなく、迷光抑制領域を有する光学素子および光学素子の製造方法を提供することを目的とするものである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical element having a stray light suppression region and a method for manufacturing the optical element without applying a black paint or the like to the outer peripheral portion of the optical element.
本発明は上記課題を解決するため、つぎように構成した迷光抑制領域を有する光学素子および光学素子の製造方法を提供するものである。
本発明は、光学素子の光学有効径外に迷光抑制領域を有する光学素子を、つぎのように構成したことを特徴としている。
本発明においては、前記迷光抑制領域が、前記光学有効径外における光学素子内部に形成されており、光の吸収強度が光学有効径内とは異なっていることを特徴としている。
また、本発明においては、前記迷光抑制領域は、前記光の吸収強度が前記光学有効径内よりも強い強度を有することを特徴としている。
また、本発明においては、前記迷光抑制領域は、波長が350nm以上800nm以下の範囲における光の吸収強度が、前記光学有効径内と異なることを特徴としている。
また、本発明の光学素子の光学有効径外に迷光抑制領域を有する光学素子の製造方法においては、つぎの(1)および(2)の工程を有することを特徴としている。
(1)モールド成形によって光学素子を製造する第1の工程。
(2)前記第1の工程において製造された光学素子の光学有効径外へ紫外線を照射し、前記迷光抑制領域として、光の吸収強度が光学有効径内とは異なる領域を前記光学有効径外における光学素子内部に形成する第2の工程。
また、本発明においては、前記第1の工程において、ガラス材料を用いてモールド成形することを特徴としている。
また、本発明においては、前記ガラス材料として、単一のガラス材料を用いることを特徴としている。
また、本発明においては、前記第2の工程において、紫外線を照射するに際し、UVレーザー装置を用いることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an optical element having a stray light suppression region configured as follows and a method for manufacturing the optical element.
The present invention is characterized in that an optical element having a stray light suppression region outside the optical effective diameter of the optical element is configured as follows.
In the present invention, the stray light suppression region is formed inside the optical element outside the optical effective diameter, and the light absorption intensity is different from that within the optical effective diameter.
In the present invention, the stray light suppression region is characterized in that the light absorption intensity is stronger than the effective optical diameter.
In the present invention, the stray light suppression region is characterized in that the light absorption intensity in the wavelength range of 350 nm to 800 nm is different from that within the optical effective diameter.
In addition, the method for manufacturing an optical element having a stray light suppression region outside the effective optical diameter of the optical element of the present invention is characterized by having the following steps (1) and (2).
(1) A first step of manufacturing an optical element by molding.
(2) Irradiating ultraviolet rays outside the optical effective diameter of the optical element manufactured in the first step, and as the stray light suppression area, a region where the light absorption intensity is different from the optical effective diameter is outside the optical effective diameter 2nd process formed in the optical element in.
Moreover, in this invention, it molds using a glass material in the said 1st process, It is characterized by the above-mentioned.
In the present invention, a single glass material is used as the glass material.
In the present invention, in the second step, a UV laser device is used when irradiating ultraviolet rays.
本発明によれば、光学素子の外周部に黒色塗料等を塗布することなく、迷光抑制領域を有する光学素子および光学素子の製造方法を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the optical element which has a stray light suppression area | region, and an optical element is realizable, without apply | coating black paint etc. to the outer peripheral part of an optical element.
本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例により説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described by the following examples.
[実施例1]
実施例1においては、本発明を適用した迷光の抑制処理が施された光学素子を製造する方法について説明する。
本実施例では、前述した従来例の特許文献4のプレス成形と同じようにプレス型を用いてガラス素材をモールド形成し、外周側面部に荒ずり面が形成されない光学素子の光学有効径外に、UVレーザー光を照射し、迷光の抑制処理を施した。
[Example 1]
In Example 1, a method of manufacturing an optical element subjected to the stray light suppression process to which the present invention is applied will be described.
In the present embodiment, a glass material is molded using a press die in the same manner as the press molding of
つぎに、まず本実施例におけるプレス成形による光学素子の製造方法について説明する。
図1に、本実施例における光学素子の製造に用いるプレス成形型の構成を示す。図1において、1は成形用の下型、2は成形用の上型、3は胴型、4はこれから成形を行なう成形素材としてのガラス素材である。
この胴型3は成形用の下型1と成形用の上型2の位置を規制し、支持すると共に、成形用の下型1および成形用の上型2を加熱するためのヒーターを内部に備えている。
また、胴型3の内側表面5は成形用の上型2を、その上下方向に対してスムーズに移動できるようにRa=0.1に磨かれており、レンズの側面部も製品形状に成形するように構成されている。
Next, a method for manufacturing an optical element by press molding in the present embodiment will be described first.
FIG. 1 shows a configuration of a press mold used for manufacturing an optical element in this embodiment. In FIG. 1, 1 is a lower mold for molding, 2 is an upper mold for molding, 3 is a barrel mold, and 4 is a glass material as a molding material to be molded.
The
In addition, the
つぎに、以上のような製造装置を用いて、光学素子を製造する方法について説明する。
まず、胴型3、成形用の下型1および成形用の上型2、ガラス素材4が、胴型3に設けられたヒーターによって成形に必要な温度まで加熱される。
つぎに、成形用の上型2に図示されないプレス軸より荷重を加え、ガラス素材4をプレス成形する。
ガラス素材は成形用の上型2と成形用の下型1と胴型3の内面5を転写し、室温まで冷却して成形を完了させる。
図2に成形された光学素子を示す。
図2において、6は成形された光学素子、13は側面部である。
成形された光学素子6の側面部13の表面には、胴型3の内側表面5が転写され、胴型3の内側表面5のとおり、Ra=0.1で転写されており、ここでは外周側面部に荒ずり面が形成されない。
Next, a method for manufacturing an optical element using the manufacturing apparatus as described above will be described.
First, the
Next, a load is applied from a press shaft (not shown) to the
The glass material transfers the
FIG. 2 shows the molded optical element.
In FIG. 2, 6 is a molded optical element, and 13 is a side surface.
The
つぎに、以上のようにして成形された光学素子6に、迷光を抑制可能とする光学素子の作成工程を説明する。
図3に、本実施例における光学素子の光学有効径外にUVレーザー装置によってUVレーザー光を照射して迷光を抑制する装置の構成例を示す。
図3において、6は光学素子成形品、7はベルクランプホルダ、8はベルクランプホルダ、9は回転軸、10は駆動モータ、11は駆動モータである。
本実施例において、レンズ6を両側から保持する一対のベルクランプホルダ7、8は、回転軸9に対して高精度に同軸上に位置するように配置されると共に、回転軸9を中心に自由に回転できるように構成されている。
さらに、ベルクランプホルダ7、8の外径は、保持するレンズの光学有効径よりも大きく構成されている。
片側のベルクランプホルダ7は回転軸9に対して定位置に固定されるが、他方のベルクランプホルダ8は回転軸9の軸方向に自由に移動させることができるように構成されている。
一対のベルクランプホルダ7及び8は、駆動手段によって回転駆動される。
駆動手段は、駆動モータ10及び11によって一対のベルクランプホルダ7、8を回転させる。
ベルクランプホルダ8は、図示されない駆動手段によって回転軸9上を移動するように構成されている。
Next, a process of creating an optical element capable of suppressing stray light in the
FIG. 3 shows a configuration example of an apparatus for suppressing stray light by irradiating UV laser light with a UV laser apparatus outside the optical effective diameter of the optical element in the present embodiment.
In FIG. 3, 6 is an optical element molded product, 7 is a bell clamp holder, 8 is a bell clamp holder, 9 is a rotating shaft, 10 is a drive motor, and 11 is a drive motor.
In the present embodiment, the pair of
Furthermore, the outer diameters of the
The
The pair of
The drive means rotates the pair of
The
つぎに、本実施例の上記UVレーザー光を照射して迷光を抑制するようにする装置の動作を説明する。
まず、光学素子6を対向するベルクランプホルダ7、8の間に一定の加圧状態で保持する。このような保持には、光学素子6の光学軸をベルクランプホルダ7、8の回転軸と強制的に一致させるようにした、一般に知られている手段を用いる。
このように光学素子6を保持して固定した後、駆動モータ10及び11の出力軸の回転を開始する。
なお、光学素子6はベルクランプホルダ7、8に一定圧力で保持されているために、回転方向にずれることなく回転する。
つぎに、レーザー照射装置12からUVレーザー光が発振され、光学素子6に照射される。
ベルクランプホルダ7、8は、光学素子6の光学有効径を遮蔽するのでUVレーザー光は光学素子6の光学有効径外に照射される。
UVレーザーの照射条件は、波長355nm、レーザー平均出力5Wとした。
UVレーザー光を1分照射したのち、光学素子6を取り出した。
Next, the operation of the apparatus for suppressing stray light by irradiating the UV laser light of the present embodiment will be described.
First, the
After holding and fixing the
Since the
Next, UV laser light is oscillated from the
Since the
The irradiation conditions of the UV laser were a wavelength of 355 nm and an average laser output of 5 W.
After irradiating with UV laser light for 1 minute, the
図4に、本実施例における光学素子の光学有効径外にUVレーザー装置によってUVレーザー光を照射して迷光を抑制するようにした装置によって形成された光学素子の構成を示す。
図4において、15はUVレーザー光が照射された領域である。
光学素子6におけるレーザー光が照射された領域15は、灰色に着色されており、これにより光の吸収強度が、光学有効径内における均一な光の吸収強度よりも、増加するように変化している。
この光学素子をレンズユニットに組み込み、使用波長が350nm以上800nm以下の範囲において、その性能を評価したところ、ゴースト、フレアー等の不具合がない良品であることが確認できた。
FIG. 4 shows a configuration of an optical element formed by an apparatus in which stray light is suppressed by irradiating UV laser light with a UV laser apparatus outside the optical effective diameter of the optical element in the present embodiment.
In FIG. 4,
The
When this optical element was incorporated in a lens unit and its performance was evaluated in a wavelength range of 350 nm to 800 nm, it was confirmed that the product was a non-defective product free from defects such as ghosts and flares.
[実施例2]
実施例2においては、紫外線照射装置を用いて迷光の抑制処理が施された光学素子を製造した。
本実施例においては、実施例1のUVレーザー装置に代え、紫外線照射装置を用いた点だけが実施例1と異なり、他は基本的に実施例1と同様であるから、重複する部分の説明は省略する。
図5に本実施例における光学素子の光学有効径外に紫外線照射装置によって紫外光を照射して迷光を抑制するようにした装置の構成例を示す。
図5において、14は紫外線照射装置である。
本実施例においては、一対のベルクランプホルダで構成された光学素子の保持部の両側に、紫外線照射装置14を配置し、光学素子の光学有効径外に紫外線照射装置によって紫外光を照射するように構成した。
この紫外線照射装置14によって6kWの光を5分照射し、光学素子の光学有効径外に迷光を抑制する領域を形成した。
本実施例のように実施例1のUVレーザー装置に代え、紫外線照射装置を用いた場合においても、実施例1と同様の効果を有する光学素子を得ることができた。
[Example 2]
In Example 2, an optical element on which stray light suppression processing was performed using an ultraviolet irradiation device was manufactured.
In this embodiment, instead of the UV laser device of the first embodiment, only an ultraviolet irradiation device is used, and the other portions are basically the same as those of the first embodiment. Is omitted.
FIG. 5 shows a configuration example of an apparatus in which stray light is suppressed by irradiating ultraviolet light by an ultraviolet irradiation apparatus outside the optical effective diameter of the optical element in this embodiment.
In FIG. 5, 14 is an ultraviolet irradiation device.
In this embodiment, the
This
Even when an ultraviolet irradiation device was used instead of the UV laser device of Example 1 as in this example, an optical element having the same effect as in Example 1 could be obtained.
1:成形用の下型
2:成形用の上型
3:胴型
4:成形素材
5:胴型の内側表面
6:光学素子
7:ベルクランプホルダ
8:ベルクランプホルダ
9:回転軸
10:駆動モータ
11:駆動モータ
12:レーザー照射装置
13:光学素子側面部
14:紫外線照射装置
15:UVレーザー光が照射された領域
1: Lower mold for molding 2: Upper mold for molding 3: Body mold 4: Molding material 5:
Claims (8)
前記迷光抑制領域は、前記光学有効径外における光学素子内部に形成されており、光の吸収強度が光学有効径内とは異なっていることを特徴とする光学素子。 An optical element having a stray light suppression region outside the optical effective diameter of the optical element,
The stray light suppressing region is formed inside the optical element outside the optical effective diameter, and the optical absorption intensity is different from that within the optical effective diameter.
モールド成形によって光学素子を製造する第1の工程と、
前記第1の工程において製造された光学素子の光学有効径外へ紫外線を照射し、前記迷光抑制領域として、光の吸収強度が光学有効径内とは異なる領域を前記光学有効径外における光学素子内部に形成する第2の工程と、
を有することを特徴とする光学素子の製造方法。 A method of manufacturing an optical element having a stray light suppression region outside the optical effective diameter of the optical element,
A first step of producing an optical element by molding;
The optical element manufactured in the first step is irradiated with ultraviolet rays outside the optical effective diameter, and the stray light suppression area is an optical element outside the optical effective diameter that has a light absorption intensity different from the optical effective diameter. A second step of forming inside;
A method for producing an optical element, comprising:
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005355882A JP2007163551A (en) | 2005-12-09 | 2005-12-09 | Optical element and method of manufacturing optical element |
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JP2015017005A (en) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | オリンパス株式会社 | Method for manufacturing optical element and apparatus for manufacturing optical element |
JP2018180437A (en) * | 2017-04-20 | 2018-11-15 | 均英精密工業股▲分▼有限公司 | Method for manufacturing optical lens having matting interface |
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2005
- 2005-12-09 JP JP2005355882A patent/JP2007163551A/en active Pending
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