JPH0293601A - 光学素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光学素子に関し、特に曲率を有するように加熱
成形した２つの透明薄膜の周囲を内部に空間が出来るよ
うに接合し、この内部に透明の屈折率物質を封入し、所
定の光学的屈折力を持たせるように構成した例えばビデ
オプロジェクタ−等の大型の光学系に好適な光学素子に
関するものである。

（従来の技術） 従来より大聖の光学系１例えば大型プロジェクタ−光学
系にはガラス材やプラスチック材等から成る直径の大き
いレンズ、所謂大口径レンズが用いられている。

一般に大口径レンズはレンズ面精度を良好に製作するの
が難しく、又レンズ内部の材質を均一の屈折率に維持す
ることが難しい。

大口径レンズを例えばプラスチックモールドで製作すれ
ばレンズ系全体は軽量化されるので好ましい、この場合
大口径レンズになるとレンズ厚も厚くなる。この為加熱
成形し、その後材質を冷却していく工程において材質を
急速に冷却するとレンズ内部にくぼみ、所謂ヒケが発生
してくる。この為、光学的に屈折率が全体的に等しい均
質材料とし、かつレンズ面精度を良好に維持することが
大口径レンズになるに従い難しくなってくる。

例えばレンズ面精度としてニュートン本ａｔ−１０本以
下に維持するには徐冷時間として２０分以上必要となっ
てくる。

この為、大口径レンズになればなる程、徐冷時間は長く
なり生産能率が低下してくる傾向があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は曲率な有した２つの透明薄膜の外皮を接合しそ
の内部に液体やゲル状物質を封入して構成することによ
り大口径で、かつ内部材質の均質性が良くしかもレンズ
面精度が比較的良好に製作することができる例えば大型
のビデオプロジェクタ−レンズ等に好適な所定の屈折力
を有した光学素子の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 所定の曲率を有した２つの透明薄膜を内部に空間が出来
るうよに周囲を接合し袋状体とし、該空間内に該透明薄
膜の屈折率と略等しい液体又はゲル状物質等の屈折率物
質を封入すると共に該２つの透明薄膜のうち少なくても
一方の曲率面上に該屈折率物質の一部が流出入する突出
空洞部を形成したことである。

（実施例） 第１図（Ａ）は本発明の光学素子の一実施例の要部断面
図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の正面図である。

同図において１．２は各々第１、第２透明薄膜であり所
定の曲率半径の球面（曲率）や非球面を有した均一の厚
さのアクリル、プラスチック等から成っている。そして
透明薄膜１．２は内部に空間が出来るように周辺部が接
着剤で接合されている。

４は屈折率物質であり第１、第２透明薄膜の屈折率と略
等しい液体やゲル状物質等から成っており、第１２第２
透明薄膜１．２から形成される空間内に封入されている
。

３は突出空洞部であり弾力性のあるシリコンゴム等の部
材より成り、第２透明薄膜２の有効領域７の外側に設け
られている。そして突出空洞部３の内部には温度や気圧
等の環境条件の変化に伴って体積変化する屈折率物質４
の一部が流出入するようにして、その膨張を吸収してい
る。

５．６は各々流入口と排出口であり第１．第２透明薄膜
の周囲の一部に設けられており屈折率物質４の流出入を
行っている。

次に本実施例の光学素子の製造方法について説明する。

まず直径１４０ｍｍ、厚さ２ｍｍのアクリル板ＰＭＭＡ
　（屈折率１．４９１）をガラス製の型の間に乗せて加
熱し、約１４０”ｃで約３分間加圧成形した。これによ
り第１．第２透明薄膜の空気に接する光学面が各々非球
面と球面となるように成形した。

このとき屈折率物質４の流入口５と排出口６そして突出
空洞部３の嵌込み孔を同時に成形した。

そして突出空洞部を取り付け、次いで第１、第２透明薄
！１１１．２の周囲を接着材で接合し、その後屈折率物
質４を流入口５より流入してアクリル栓で密封した。

本実施例では屈折率物質４は例えばグリセリン（ｆｆｉ
折率１．４７２９）とベンジルアルコール（屈折率１．
５４１）、又はラニーデル油（屈折率１．５１５）と流
動パラフィン（屈折率１．４７５）を混合し全体として
アクリル板の屈折率１−４９１に略等しくなるようにイ
ンデックスマツチングして用いている。

以上のようにして、製造した光学素子は全体として均質
な屈折率分布を有し、所定の屈折力を有し、又ニュート
ン本数で１０本以内と良好なるレンズ面精度ガ得られた
。

この他本実施例においては （イ）２枚のアクリル板を型の間に乗せて加熱し、約１
４０°Ｃにて外周部を加圧して密封状態とし、予めアク
リル板の間に設けた管より圧縮空気を入れて型の面にア
クリル板を密着させて所定の球面又は非球面を有するレ
ンズ形状を得るようにしても良い、そして突出空洞部を
後から接着し、その後レンズ形状の内部に屈折率物質を
封入して構成しても良い。

（ロ）第２図に示すように、アクリル板で外側のレンズ
部１．２を厚さの異なる透明薄膜となるように各々イン
ジェクション成形し、突出空洞部３を取り付けた後に周
囲・を接合し、内部に屈折率物質４を封入しても良い。

（ハ）透明薄膜より成るレンズ部をガラスモールドによ
って成形し、突出空洞部を取り付けた後に内部にインデ
ックスマツチングした屈折率物質を封入しても良い。

（こ）内部に封入する透明物質はインデックスマツチン
グしたシリコンゴムやアニソール（屈折率１．５２０）
、ポリブタジェン（屈折率１．４９９）等を用いても良
い。

（発明の効果） 本発明によれば２つの透明薄膜に所定の曲率を有するよ
うに成形し、又一方の透明薄膜面上に突出空洞部を形成
すると共にそれらを内部に空間が出来るように接合し、
その内部にインデックスマツチングした屈折率物質を封
入することにより大口径でかつヒケのない内部均質性が
良く、シかもレンズ面精度の良いプロジェクタ−レンズ
系等に好適な大口径レンズを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の一実施例の要部断面図、第１図
（Ｂ）は第１図（Ａ）の正面図、第２図は本発明の他の
一実施例の要部断面図である。 図中１．２は各々第１、第２透明薄膜、３は突出空洞部
、４は屈折率物質、５は流入口、６は排出口、７はレン
ズ有効部である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の曲率を有した２つの透明薄膜を内部に空間
   が出来るように周囲を接合し袋状体とし、該空間内に該
   透明薄膜の屈折率と略等しい液体又はゲル状物質等の屈
   折率物質を封入すると共に該２つの透明薄膜のうちの少
   なくとも一方の曲率面上に該屈折率物質の一部が流出入
   する突出空洞部を形成したことを特徴とする光学素子。
2. （２）前記２つの透明薄膜の厚さは略均一であることを
   特徴とする請求項１記載の光学素子。