JP2007279136A - Optical element, optical element module having the same, optical device equipped with the module, and method for manufacturing optical element - Google Patents

Optical element, optical element module having the same, optical device equipped with the module, and method for manufacturing optical element Download PDF

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Minoru Onoda
稔 小野田
Tomokazu Tokunaga
知一 徳永
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical element that can be easily mounted with high mounting accuracy. <P>SOLUTION: A prism 20 comprises a prism body 22 and a flange 21, wherein the prism body 22 is formed in a polygonal column having two light transmitting faces 22a, 22b and a reflecting face 22c on the side faces. The flange 21 is formed at an end near the light transmitting face 22a as protruding outward from both ends 22d, 22e of the prism body 22. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学素子、それを備えた光学素子モジュール、それを備えた光学装置、及び光学素子の製造方法に関する。   The present invention relates to an optical element, an optical element module including the optical element, an optical device including the optical element, and a method for manufacturing the optical element.

近年、デジタルスチルカメラ等の精密光学装置に要求される品位が年々高まってきている。それに伴い、精密光学装置への光学素子の取り付け精度や光学素子同士の位置決め精度に対する要求も年々高まってきている。特に、プリズムを用いた所謂屈曲光学系では、光学素子の高い取り付け精度や光学素子同士の高い位置決め精度が要求される。   In recent years, the quality required for precision optical devices such as digital still cameras has been increasing year by year. Along with this, demands for the accuracy of attaching optical elements to precision optical devices and the positioning accuracy of optical elements are increasing year by year. In particular, in a so-called bending optical system using a prism, high mounting accuracy of optical elements and high positioning accuracy between optical elements are required.

このような状況に鑑み、種々の光学素子の取り付け方法、高い取り付け精度で取り付け可能な光学素子(例えば、プリズム)が提案されている(例えば、特許文献1等)。
特開平9−73005号公報
In view of this situation, various optical element attachment methods and optical elements (for example, prisms) that can be attached with high attachment accuracy have been proposed (for example, Patent Document 1).
JP-A-9-73005

しかしながら、従来の光学素子や光学素子の取り付け方法では、十分に高精度且つ容易に光学素子を取り付けることが困難であるという問題がある。従って、高品位な光学装置を容易に実現することが困難であるという問題がある。   However, the conventional optical element and the method for attaching the optical element have a problem that it is difficult to attach the optical element with sufficiently high accuracy and ease. Therefore, there is a problem that it is difficult to easily realize a high-quality optical device.

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高い取り付け精度で容易に取り付け可能な光学素子を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an optical element that can be easily attached with high attachment accuracy.

本発明に係る光学素子は、素子本体と鍔部とを備えている。素子本体は、側面に2つの光透過面及び光反射面が形成された多角柱形に形成されている。鍔部は、2つの光透過面の一方の面寄りの端部に素子本体の両端面から外方に突出するように形成されている。   The optical element according to the present invention includes an element main body and a collar part. The element main body is formed in a polygonal column shape in which two light transmission surfaces and a light reflection surface are formed on the side surface. The flange portion is formed at an end portion of one of the two light transmission surfaces close to one surface so as to protrude outward from both end surfaces of the element body.

本発明に係る光学素子モジュールは、フォルダと、光学素子とを備えている。フォルダには開口が形成されている。光学素子は素子本体と鍔部とを備えている。素子本体は、2つの光透過面及び光反射面を側面とする多角柱形に形成されており、開口に装入されている。鍔部は、2つの光透過面の一方の面寄りの端部に素子本体の両端面から外方に突出するように形成されている。鍔部はフォルダに当接している。   The optical element module according to the present invention includes a folder and an optical element. An opening is formed in the folder. The optical element includes an element body and a collar part. The element main body is formed in a polygonal column shape having two light transmission surfaces and a light reflection surface as side surfaces, and is inserted into the opening. The flange portion is formed at an end portion of one of the two light transmission surfaces close to one surface so as to protrude outward from both end surfaces of the element body. The buttocks are in contact with the folder.

本発明に係る光学装置は、開口が形成されたフォルダ及び光学素子を含む光学素子モジュールを備えている。光学素子は、2つの光透過面及び光反射面を側面とする多角柱形に形成されており、開口に装入された素子本体と、2つの光透過面の一方の面寄りの端部に素子本体の両端面から外方に突出するように形成され、フォルダに当接する鍔部とを備えている。   An optical device according to the present invention includes an optical element module including a folder having an opening and an optical element. The optical element is formed in a polygonal column shape having two light transmission surfaces and a light reflection surface as side surfaces, and is disposed at the end of the element main body inserted into the opening and near one surface of the two light transmission surfaces. It is formed so as to protrude outward from both end faces of the element body, and has a flange portion that comes into contact with the folder.

本発明に係る製造方法は、側面に2つの光透過面及び光反射面が形成された多角柱形の素子本体と、2つの光透過面の一方の面寄りの端部に素子本体の両端面から外方に突出するように形成された鍔部とを備えた光学素子を製造するための方法である。本発明に係る製造方法は、母材を加熱すると共にプレスすることにより光学素子を得ることを特徴とする。   The manufacturing method according to the present invention includes a polygonal columnar element body having two light transmission surfaces and a light reflection surface formed on the side surfaces, and both end surfaces of the element body at one end of the two light transmission surfaces. And an eaves part formed so as to protrude outward from the optical element. The manufacturing method according to the present invention is characterized in that an optical element is obtained by heating and pressing a base material.

本発明によれば、高品位な光学装置を容易に実現することができる。   According to the present invention, a high-quality optical device can be easily realized.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は本実施形態1に係る撮像装置1の主要部の構成を表す図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the imaging apparatus 1 according to the first embodiment.

図2はプリズムモジュール2の斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view of the prism module 2.

図3はプリズム20の斜視図である。   FIG. 3 is a perspective view of the prism 20.

図4は図3中の切り出し線IV−IVで切り出された部分の断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion cut out along a cut line IV-IV in FIG.

図5は図3中の切り出し線V−Vで切り出された部分の断面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view of a portion cut out by a cut line VV in FIG.

図1に示すように、本実施形態1に係る撮像装置1は、受光素子11と、レンズ群12〜14(第1のレンズ群14、第2のレンズ群13、及び第3のレンズ群12)を含む撮像光学系と、プリズムモジュール2とを備えている。プリズムモジュール2は、撮像光学系の光路中に配置されたプリズム20と、レンズ16とを含む。   As illustrated in FIG. 1, the imaging apparatus 1 according to the first embodiment includes a light receiving element 11 and lens groups 12 to 14 (first lens group 14, second lens group 13, and third lens group 12. ) And the prism module 2. The prism module 2 includes a prism 20 and a lens 16 disposed in the optical path of the imaging optical system.

第1のレンズ群14は、外光が入射するように、撮像装置1から露出するように配置されている。第1のレンズ群14から入射した外光はプリズムモジュール2に入射する。入射光は、プリズムモジュール2により異なる光軸方向の光に変換される。変換された光は、第2のレンズ群13及び第3のレンズ群12により受光素子11上に結像される。結像された画像は、受光素子11において電気信号に変換出力され、図1に図示しない記録部(例えば、メモリ等)記録される仕組みとなっている。尚、受光素子11は、例えば、電荷結合素子(CCD)や相補型金属酸化膜半導体(CMOS)等によって構成することができる。   The first lens group 14 is disposed so as to be exposed from the imaging device 1 so that external light is incident thereon. External light incident from the first lens group 14 enters the prism module 2. Incident light is converted into light in different optical axis directions by the prism module 2. The converted light is imaged on the light receiving element 11 by the second lens group 13 and the third lens group 12. The formed image is converted and output to an electrical signal in the light receiving element 11 and recorded in a recording unit (for example, a memory or the like) not shown in FIG. The light receiving element 11 can be constituted by, for example, a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).

以下、プリズムモジュール2の構成について、主として図2〜図5を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the prism module 2 will be described in detail mainly with reference to FIGS.

プリズムモジュール2は、プリズム20と、プリズムフォルダ15と、プリズムフォルダ15に取り付けられたレンズ16とを備えている。図3に示すように、プリズム20は、プリズム本体22と、鍔部21とを備えている。プリズム本体22は、互いに垂直な2つの光透過面22a、22bと光反射面22cとを側面とする多角柱形(詳細には直角三角柱形)に形成されている。鍔部21は、光透過面22aよりの端部に両端面22d、22eから外方に突出するように輪帯状に形成されている。   The prism module 2 includes a prism 20, a prism folder 15, and a lens 16 attached to the prism folder 15. As shown in FIG. 3, the prism 20 includes a prism main body 22 and a flange 21. The prism main body 22 is formed in a polygonal prism shape (specifically, a right triangular prism shape) having two light transmission surfaces 22a and 22b and a light reflection surface 22c that are perpendicular to each other. The flange portion 21 is formed in a ring shape so as to protrude outward from both end surfaces 22d and 22e at an end portion from the light transmission surface 22a.

尚、光透過面22aは平面であってもよい。また、光透過面22aの全面又は一部が球面又は非球面であってもよい。例えば、図5に示すように、光透過面22aからプリズム20に光が入射する場合は、光透過面22aの光学有効領域(光が透過する領域)が凹状に形成されていてもよい。このような構成によれば、プリズム20に結像機能を付与することができる。さらに、光透過面22bの全面又は一部が球面又は非球面であってもよい。   The light transmission surface 22a may be a flat surface. Further, the entire or part of the light transmission surface 22a may be spherical or aspheric. For example, as shown in FIG. 5, when light enters the prism 20 from the light transmission surface 22a, the optically effective area (area through which light is transmitted) of the light transmission surface 22a may be formed in a concave shape. According to such a configuration, an imaging function can be imparted to the prism 20. Furthermore, the entire or part of the light transmission surface 22b may be a spherical surface or an aspherical surface.

一方、プリズムフォルダ15は、プリズム本体22の形状に対応した形状の、それぞれ凹部を有する一対の板状体15a、15bを備えている。具体的には、各板状体15a、15bは、(仮想の)円柱の周面に沿うように設けられた凹状の曲面部15e、15fと、その円柱の底面に平行な平面部15c、15dとを有する。この曲面部15e、15fにより開口が形成されている。   On the other hand, the prism folder 15 is provided with a pair of plate-like bodies 15 a and 15 b each having a recess corresponding to the shape of the prism main body 22. Specifically, each plate-like body 15a, 15b includes concave curved surface portions 15e, 15f provided along the peripheral surface of a (virtual) cylinder, and plane portions 15c, 15d parallel to the bottom surface of the cylinder. And have. An opening is formed by the curved surface portions 15e and 15f.

プリズム本体22は、曲面部15e、15fに当接するように、且つ鍔部21が平面部15c、15dに当接するように、曲面部15e、15fにより形成された開口に装入される。このため、プリズム20のプリズムフォルダ15奥行き方向の位置は鍔部21により規制される。従って、プリズム20のプリズムフォルダ15奥行き方向の位置を調節する必要がなく、プリズム20をプリズムフォルダ15に装入するのみで、容易且つ高精度に取り付けることができる。   The prism main body 22 is inserted into the openings formed by the curved surface portions 15e and 15f so as to contact the curved surface portions 15e and 15f and so that the flange portion 21 contacts the flat surface portions 15c and 15d. For this reason, the position of the prism 20 in the depth direction of the prism folder 15 is regulated by the flange 21. Therefore, it is not necessary to adjust the position of the prism 20 in the depth direction of the prism folder 15, and the prism 20 can be easily and accurately attached by only inserting the prism 20 into the prism folder 15.

また、本実施形態1では、プリズム20の両端面22d、22eが円柱の周面の一部を構成するように曲面状に形成されている。詳細には、光透過面22aの中心から法線方向に延びる軸Aを中心軸とする円柱の周面の一部を構成するように形成されている。このため、プリズム20はプリズムフォルダ15に取り付け後においても、軸Aを中心として回動可能である。よって、プリズムフォルダ15に取り付け後においても、プリズム20の他の光学部材(例えば、レンズ16、レンズ群12、13等)に対する傾きを精密に(例えば、1’オーダーで)調節することができる。従って、より高精度にプリズム20を配置することが可能となり、高品位な撮像装置1を実現することが可能となる。   In the first embodiment, both end surfaces 22d and 22e of the prism 20 are formed in a curved shape so as to constitute a part of the circumferential surface of the cylinder. Specifically, it is formed so as to constitute a part of a circumferential surface of a cylinder whose central axis is an axis A extending in the normal direction from the center of the light transmission surface 22a. For this reason, the prism 20 can be rotated around the axis A even after being attached to the prism holder 15. Therefore, even after the prism holder 15 is attached, the inclination of the prism 20 with respect to other optical members (for example, the lens 16, the lens group 12, 13, etc.) can be adjusted precisely (for example, on the order of 1 '). Therefore, the prism 20 can be arranged with higher accuracy, and the high-quality imaging device 1 can be realized.

また、撮像装置1を使用するうちに、熱や外部応力等によってプリズム20の保持位置に狂いが生じた場合であっても、容易にメンテナンスすることができる。   Further, even when the holding position of the prism 20 is out of order due to heat, external stress, or the like while using the imaging device 1, maintenance can be easily performed.

尚、プリズム20の傾き調整後、プリズム20をプリズムフォルダ15に固定することが好ましい。プリズムフォルダ15への固定は、例えば、熱カシメにより行ってもよく、また、接着剤を用いて行ってもよい。   The prism 20 is preferably fixed to the prism folder 15 after adjusting the inclination of the prism 20. Fixing to the prism folder 15 may be performed by heat caulking, for example, or may be performed using an adhesive.

本実施形態1において、プリズム20の材質は特に限定されない。例えば、プリズム20は、プラスチック製であってもよく、また、ガラス製(結晶化ガラス製を含む)であってもよい。その中でも特にガラス製であることが好ましい。ガラスによりプリズム20を形成することによって、高い形状精度、高耐熱性、高い機械的耐久性、及び高い均質性を実現することができる。また、ガラスは熱膨張係数及び光弾性定数が比較的小さいため、撮像装置1の温度が上昇した場合であっても、プリズム20に歪みが発生しにくく、プリズム20の光学的性能が変化(劣化)しにくい。   In the first embodiment, the material of the prism 20 is not particularly limited. For example, the prism 20 may be made of plastic or glass (including crystallized glass). Of these, glass is particularly preferable. By forming the prism 20 from glass, high shape accuracy, high heat resistance, high mechanical durability, and high homogeneity can be achieved. Further, since glass has a relatively small coefficient of thermal expansion and photoelastic constant, even when the temperature of the imaging device 1 rises, the prism 20 is hardly distorted, and the optical performance of the prism 20 changes (deteriorates). ) Hard to do.

さらに、ガラス製の場合、プリズム20の屈折率を比較的高くすることが容易である。プリズム20の屈折率を高くすることにより撮像装置1の光学系(レンズ群12〜14、プリズムモジュール2、及び受光素子11)の光路長を短くすることができる。よって、撮像装置1をよりコンパクトにすることができる。   Furthermore, in the case of glass, it is easy to make the refractive index of the prism 20 relatively high. By increasing the refractive index of the prism 20, the optical path length of the optical system (the lens groups 12 to 14, the prism module 2, and the light receiving element 11) of the imaging device 1 can be shortened. Therefore, the imaging device 1 can be made more compact.

また、プリズム20の屈折率を高くすることによって、光反射面22cの光反射率を向上することができる。光反射面22cは、光透過面22aに対して垂直に入射した可視光(波長が400nm以上700nm以下の光)の光反射率が90%以上(さらには95%以上)となるように形成されていることが好ましい。このような高い反射率を実現する観点から、プリズム20のd線(波長が589nmの光)の屈折率が1.6以上であることが好ましい。さらには1.65以上であることが好ましい。また、プリズム20は可視光の透過率が高いものであることが好ましい。   Further, by increasing the refractive index of the prism 20, the light reflectance of the light reflecting surface 22c can be improved. The light reflecting surface 22c is formed so that the light reflectance of visible light (light having a wavelength of 400 nm or more and 700 nm or less) incident perpendicularly to the light transmitting surface 22a is 90% or more (and 95% or more). It is preferable. From the viewpoint of realizing such a high reflectance, the refractive index of the d-line (light having a wavelength of 589 nm) of the prism 20 is preferably 1.6 or more. Furthermore, it is preferable that it is 1.65 or more. The prism 20 preferably has a high visible light transmittance.

例えばプリズム20の屈折率が低い場合(例えば、プリズム20が低屈折率ガラスやプラスチックで形成されている場合)などは、光反射面22c上に光反射膜(図示せず)を形成しても良い。そうすることによって、光反射面22cにおける光反射率を向上することができる。従って、光の高い利用効率を実現することができる。尚、光反射膜は、例えば、アルミニウム(Al)等によって形成することができる。   For example, when the refractive index of the prism 20 is low (for example, when the prism 20 is formed of low refractive index glass or plastic), a light reflecting film (not shown) may be formed on the light reflecting surface 22c. good. By doing so, the light reflectivity in the light reflection surface 22c can be improved. Therefore, high utilization efficiency of light can be realized. The light reflecting film can be formed of, for example, aluminum (Al).

鍔部21とプリズム本体22とはガラスにより一体に成形することが好ましい。しかし、鍔部21とプリズム本体22とを別個に形成し、接合させてもよい。その場合、鍔部21とプリズム本体22との材質が相互に異なっていてもよい。   It is preferable that the flange portion 21 and the prism main body 22 are integrally formed of glass. However, the flange portion 21 and the prism main body 22 may be formed separately and joined. In that case, the material of the collar part 21 and the prism main body 22 may mutually differ.

プリズム20がプラスチック製である場合、プリズム20は、例えば射出成型法等により形成することができる。一方、プリズム20がガラス製である場合は、研磨法又は精密プレス法等により形成することができる。その中でも、製造コスト等の観点から精密プレス法を用いてプリズム20を一体形成することが特に好ましい。   When the prism 20 is made of plastic, the prism 20 can be formed by, for example, an injection molding method. On the other hand, when the prism 20 is made of glass, it can be formed by a polishing method or a precision press method. Among them, it is particularly preferable to integrally form the prism 20 using a precision press method from the viewpoint of manufacturing cost and the like.

以下、精密プレス法を用いたプリズム20の製造工程について、図6及び図7を参照して説明する。   Hereinafter, the manufacturing process of the prism 20 using the precision press method will be described with reference to FIGS.

図6はプリズム20を製造するための製造装置30の要部の構成を表す断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of a manufacturing apparatus 30 for manufacturing the prism 20.

図7は製造装置30の要部の構成を表す分解斜視図である。   FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a main part of the manufacturing apparatus 30.

まず、図6及び図7を参照しながら製造装置30の構成について説明する。   First, the structure of the manufacturing apparatus 30 is demonstrated, referring FIG.6 and FIG.7.

製造装置30は、一対のプレス盤31、37と、金型32〜36とを備えている。プレス盤31、37にはヒーター38が埋設されており、プレス盤31、37及び金型32〜36は温度調節可能に構成されている。   The manufacturing apparatus 30 includes a pair of press plates 31 and 37 and dies 32 to 36. A heater 38 is embedded in the press machines 31 and 37, and the press machines 31 and 37 and the dies 32 to 36 are configured to be temperature adjustable.

金型32〜36は、上型32と、下型33〜35と、スリーブ(胴型)36とに大別することができる。製造装置30では、下型は、斜切された縦切円柱状の第1の下型33と、第1の下型33に対向配置された縦切円柱状の第2の下型34と、第1の下型33と第2の下型34とが嵌合装入される円筒状の第3の下型35とにより構成されている。しかし、下型33〜35は一体に形成されていてもよい。   The dies 32 to 36 can be roughly classified into an upper die 32, a lower die 33 to 35, and a sleeve (body die) 36. In the manufacturing apparatus 30, the lower die is a first lower die 33 having a vertically-cut columnar shape that is obliquely cut, and a second lower die 34 having a vertically-cut columnar shape that is opposed to the first lower die 33, The first lower mold 33 and the second lower mold 34 are configured by a cylindrical third lower mold 35 into which the first lower mold 33 and the second lower mold 34 are fitted. However, the lower molds 33 to 35 may be integrally formed.

スリーブ36は第3の下型35と、円柱状の上型32とが摺動可能に嵌合装入されるように円筒状に形成されている。このスリーブ36によって、上型32と下型33〜35との相対位置ずれが抑制されている。   The sleeve 36 is formed in a cylindrical shape so that the third lower die 35 and the columnar upper die 32 are slidably fitted. By this sleeve 36, the relative positional deviation between the upper mold 32 and the lower molds 33 to 35 is suppressed.

スリーブ36の高さは、上型32の高さと第3の下型35の高さの和よりも高く設定されている。また、第1の下型33と、第2の下型34と、第3の下型35とは同一高さに形成されている。このため、プレス完了時に上型32と第3の下型35との間に間隙が形成されるようになっている。   The height of the sleeve 36 is set higher than the sum of the height of the upper mold 32 and the height of the third lower mold 35. The first lower mold 33, the second lower mold 34, and the third lower mold 35 are formed at the same height. For this reason, a gap is formed between the upper die 32 and the third lower die 35 when the press is completed.

尚、金型32〜36は、耐熱性の材料により形成されていることが好ましい。例えば、金型32〜36は、WC、SiC、TiC、TiN、セラミックス等で形成されていることが好ましい。また、金型32〜36の表面により高い耐熱性を有する膜(離型膜)を形成してもよい。   The dies 32 to 36 are preferably formed of a heat resistant material. For example, the dies 32 to 36 are preferably formed of WC, SiC, TiC, TiN, ceramics, or the like. Moreover, you may form the film | membrane (release film) which has high heat resistance on the surface of the metal mold | dies 32-36.

上型32は第1のプレス盤31に取り付けられている。一方、下型33〜35は第2のプレス盤37に取り付けられている。第1のプレス盤31及び/又は第2のプレス盤37は図6において図示しない加圧装置(例えば、サーボモーターやエアーシリンダ、オイルシリンダ等)に接続されている。その加圧装置によって第1のプレス盤31と第2のプレス盤37とは相対的に変位可能に構成されている。   The upper die 32 is attached to the first press board 31. On the other hand, the lower dies 33 to 35 are attached to the second press board 37. The first press board 31 and / or the second press board 37 are connected to a pressurizing device (for example, a servo motor, an air cylinder, an oil cylinder, etc.) not shown in FIG. The first press plate 31 and the second press plate 37 are configured to be relatively displaceable by the pressurizing device.

次に、製造装置30を用いたプリズム20の製造工程について説明する。   Next, the manufacturing process of the prism 20 using the manufacturing apparatus 30 will be described.

まず、金型32〜36の内部に母材(例えば、ガラスプリフォーム)を挿入する。ヒーター38により金型32〜36及び母材を加熱する。加熱は、例えば母材温度が母材の軟化温度近傍になるまで行われる。その後、加圧装置(図示せず)により上型32と下型33〜35との相対位置を変化させることにより母材をプレスする。プリズム本体22の表面は下型33〜35によって形成される。一方、鍔部21の周縁部分(突出部分)は下型33〜35、上型32、スリーブ36によって形成される。   First, a base material (for example, glass preform) is inserted into the molds 32 to 36. The molds 32 to 36 and the base material are heated by the heater 38. The heating is performed, for example, until the base material temperature is close to the softening temperature of the base material. Thereafter, the base material is pressed by changing the relative positions of the upper die 32 and the lower dies 33 to 35 by a pressurizing device (not shown). The surface of the prism body 22 is formed by the lower molds 33 to 35. On the other hand, the peripheral portion (protruding portion) of the collar portion 21 is formed by the lower dies 33 to 35, the upper die 32, and the sleeve 36.

プレス後、金型32〜36を所定の温度まで徐冷(アニール)することによりプリズム20を完成させることができる。   After pressing, the prisms 20 can be completed by slowly cooling (annealing) the dies 32 to 36 to a predetermined temperature.

(実施形態2)
上記実施形態1において、プリズムモジュール2を用いた撮像装置1について説明したが、プリズムモジュール2は撮像装置以外の光学装置にも用いることができる。例えば、照明装置にも用いることができる。本実施形態2では、プリズムモジュール2を備えた照明装置3の構成について図8を参照しながら説明する。尚、尚、本実施形態2の説明において、図2〜図5は実施形態1と共通に参照する。また、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the imaging apparatus 1 using the prism module 2 has been described. However, the prism module 2 can be used for an optical apparatus other than the imaging apparatus. For example, it can be used for a lighting device. In the second embodiment, the configuration of the illumination device 3 including the prism module 2 will be described with reference to FIG. In the description of the second embodiment, FIGS. 2 to 5 are referred to in common with the first embodiment. In addition, components having substantially the same function are described with reference numerals common to the first embodiment, and description thereof is omitted.

図8は本実施形態2に係る照明装置3の主要部の構成を表す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the illumination device 3 according to the second embodiment.

本実施形態2に係る照明装置3は、光源41と、レンズ群42〜44(第1のレンズ群42、第2のレンズ群43、及び第3のレンズ群44)を含む照明光学系と、プリズム20が照明光学系の光路中に位置するように配置されたプリズムモジュール2とを備えている。尚、上記実施形態1では光透過面22aが第1のレンズ群14と対向するように配置されているのに対し、本実施形態2では、光透過面22aが第2のレンズ群43と対向するように配置されている。   The illumination device 3 according to Embodiment 2 includes a light source 41 and an illumination optical system including lens groups 42 to 44 (a first lens group 42, a second lens group 43, and a third lens group 44); The prism module 2 is disposed so that the prism 20 is positioned in the optical path of the illumination optical system. In the first embodiment, the light transmitting surface 22a is disposed so as to face the first lens group 14, whereas in the second embodiment, the light transmitting surface 22a faces the second lens group 43. Are arranged to be.

光源41は例えば平行光又は拡散光を出射する光源である。光源41から出射された光は第1のレンズ群42と第2のレンズ群43とを透過してプリズムモジュール2に入射する。プリズムモジュール2に入射した光は光反射面22cで反射されてプリズムモジュール2から(詳細には、光透過面22aから)出射する。プリズムモジュール2から出射した光は第3のレンズ群44を透過して照明装置3から出射される仕組みとなっている。   The light source 41 is, for example, a light source that emits parallel light or diffused light. The light emitted from the light source 41 passes through the first lens group 42 and the second lens group 43 and enters the prism module 2. The light incident on the prism module 2 is reflected by the light reflecting surface 22c and is emitted from the prism module 2 (specifically, from the light transmitting surface 22a). The light emitted from the prism module 2 is transmitted through the third lens group 44 and emitted from the illumination device 3.

上記実施形態1において説明したように、プリズム20は高精度な取り付けが容易である。従って、高品位な照明装置3を実現することができる。   As described in the first embodiment, the prism 20 can be easily attached with high accuracy. Therefore, a high-quality lighting device 3 can be realized.

以上説明したように、本発明に係る光学素子は、デジタルスチルカメラ(DSC)、デジタルビデオカメラ(DVC)、携帯電話用カメラ、プロジェクションテレビ等に有用である。   As described above, the optical element according to the present invention is useful for a digital still camera (DSC), a digital video camera (DVC), a mobile phone camera, a projection television, and the like.

実施形態1に係る撮像装置1の主要部の構成を表す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an imaging apparatus 1 according to Embodiment 1. FIG. プリズムモジュール(光学素子モジュール)2の斜視図である。2 is a perspective view of a prism module (optical element module) 2. FIG. プリズム20の斜視図である。2 is a perspective view of a prism 20. FIG. 図3中の切り出し線IV−IVで切り出された部分の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion cut out along a cut line IV-IV in FIG. 3. 図3中の切り出し線V−Vで切り出された部分の断面図である。It is sectional drawing of the part cut out by the cutting line VV in FIG. プリズム20を製造するための製造装置30の断面図である。3 is a cross-sectional view of a manufacturing apparatus 30 for manufacturing the prism 20. FIG. 製造装置30の分解斜視図である。3 is an exploded perspective view of the manufacturing apparatus 30. FIG. 実施形態2に係る照明装置3の主要部の構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the principal part of the illuminating device 3 which concerns on Embodiment 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像装置
2 プリズムモジュール
3 照明装置
11 受光素子
12〜14、42〜44 レンズ群
15 プリズムフォルダ
15a、15b 板状体
15c、15d 平面部
15e、15f 曲面部
16 レンズ
20 プリズム
21 鍔部
22 プリズム本体
22a、22b 光透過面
22c 光反射面
22d、22e 端面
30 製造装置
31、37 プレス盤
32 上型
33〜35 下型
36 スリーブ
38 ヒーター
41 光源
1 Imaging device
2 Prism module
3 Lighting equipment
11 Light receiving element
12-14, 42-44 lens group
15 Prism folder
15a, 15b Plate-shaped body
15c, 15d plane part
15e, 15f Curved surface
16 lenses
20 Prism
21 Buttocks
22 Prism body
22a, 22b Light transmission surface
22c Light reflecting surface
22d, 22e end face
30 Manufacturing equipment
31, 37 press machine
32 Upper mold
33-35 Lower mold
36 sleeve
38 Heater
41 Light source

Claims (13)

側面に2つの光透過面及び光反射面が形成された多角柱形の素子本体と、
上記2つの光透過面の一方の面寄りの端部に該素子本体の両端面から外方に突出するように形成された鍔部と、
を備えた光学素子
A polygonal column main body having two light transmission surfaces and a light reflection surface formed on the side surface;
A collar portion formed so as to protrude outward from both end surfaces of the element body at an end portion near one surface of the two light transmission surfaces;
Optical element with
請求項1に記載された光学素子において、
上記素子本体は、上記両端面が円柱の周面の一部を構成するように曲面状に形成されている光学素子。
The optical element according to claim 1,
An optical element in which the element body is formed in a curved shape so that the both end faces constitute a part of a cylindrical peripheral surface.
請求項2に記載された光学素子において、
上記円柱は上記2つの光透過面の一方の面の法線方向に延びる中心軸を有する光学素子。
The optical element according to claim 2,
The cylinder has an optical element having a central axis extending in a normal direction of one surface of the two light transmission surfaces.
請求項1に記載された光学素子において、
上記2つの光透過面の少なくとも一方が球面又は非球面に形成されている光学素子。
The optical element according to claim 1,
An optical element in which at least one of the two light transmission surfaces is formed as a spherical surface or an aspherical surface.
請求項1に記載された光学素子において、
上記光反射面上に形成された光反射膜をさらに備えた光学素子。
The optical element according to claim 1,
An optical element further comprising a light reflecting film formed on the light reflecting surface.
請求項1に記載された光学素子において、
上記2つの光透過面の一方の面から上記素子本体に垂直に入射した可視光の上記光反射面における光反射率が90%以上である光学素子。
The optical element according to claim 1,
An optical element having a light reflectance of 90% or more on the light reflection surface of visible light incident perpendicularly to the element body from one surface of the two light transmission surfaces.
請求項1に記載された光学素子において、
上記素子本体はガラス製である光学素子。
The optical element according to claim 1,
The element body is an optical element made of glass.
請求項1に記載された光学素子において、
上記素子本体は、そのd線に対する屈折率が1.65以上である光学素子。
The optical element according to claim 1,
The element body is an optical element having a refractive index with respect to d-line of 1.65 or more.
開口が形成されたフォルダと、
2つの光透過面及び光反射面を側面とする多角柱形に形成されており、上記開口に装入された素子本体と、該2つの光透過面の一方の面寄りの端部に該素子本体の両端面から外方に突出するように形成され、上記フォルダに当接する鍔部とを備えた光学素子と、
を備えた光学素子モジュール。
A folder with an opening, and
It is formed in a polygonal column shape having two light transmission surfaces and a light reflection surface as side surfaces, and the element main body inserted into the opening and the element at one end of the two light transmission surfaces near one surface An optical element that is formed so as to protrude outward from both end faces of the main body, and has a flange that contacts the folder;
An optical element module.
開口が形成されたフォルダ及び光学素子を含む光学素子モジュールを備えており、
上記光学素子は、2つの光透過面及び光反射面を側面とする多角柱形に形成されており、上記開口に装入された素子本体と、該2つの光透過面の一方の面寄りの端部に該素子本体の両端面から外方に突出するように形成され、上記フォルダに当接する鍔部とを備えている光学装置。
An optical element module including a folder having an opening and an optical element;
The optical element is formed in a polygonal column shape having two light transmission surfaces and a light reflection surface as side surfaces, and is close to one surface of the element main body inserted into the opening and the two light transmission surfaces. An optical device comprising: a flange portion formed at an end portion so as to protrude outward from both end faces of the element body, and abutting against the folder.
請求項10に記載された光学装置において、
受光素子と、
上記受光素子の受光面に被写体の光学像を形成する撮像光学系と、
を備え、
上記撮像光学系の光路中に上記光学素子が配置されている光学装置。
The optical device according to claim 10, wherein
A light receiving element;
An imaging optical system for forming an optical image of a subject on the light receiving surface of the light receiving element;
With
An optical apparatus in which the optical element is disposed in an optical path of the imaging optical system.
請求項10に記載された光学装置において、
光源と、
上記光源から出射された照明光を被照明対象物に照射する照明光学系と、
を備え、
上記照明光学系の光路中に上記光学素子が配置されている光学装置。
The optical device according to claim 10, wherein
A light source;
An illumination optical system for irradiating an object to be illuminated with illumination light emitted from the light source;
With
An optical apparatus in which the optical element is disposed in an optical path of the illumination optical system.
側面に2つの光透過面及び光反射面が形成された多角柱形の素子本体と、該2つの光透過面の一方の面寄りの端部に該素子本体の両端面から外方に突出するように形成された鍔部とを備えた光学素子を製造するための方法であって、
母材を加熱すると共にプレスすることにより上記光学素子を得る光学素子の製造方法。
A polygonal column main body having two light transmission surfaces and a light reflection surface formed on the side surfaces, and projecting outward from both end surfaces of the element main body at an end portion near one surface of the two light transmission surfaces A method for manufacturing an optical element having a collar portion formed as follows,
A method for producing an optical element, wherein the optical element is obtained by heating and pressing a base material.
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