JPH0611603A - Optical parts and their production - Google Patents
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- JPH0611603A JPH0611603A JP4167393A JP16739392A JPH0611603A JP H0611603 A JPH0611603 A JP H0611603A JP 4167393 A JP4167393 A JP 4167393A JP 16739392 A JP16739392 A JP 16739392A JP H0611603 A JPH0611603 A JP H0611603A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はたとえば撮像光学系な
どに用いられる光学部品およびその製法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical component used in, for example, an image pickup optical system and its manufacturing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】たとえば、細管内を検査する自走式のロ
ボットにおいては、その細管内を撮像するための撮像光
学部が設けられている。この撮像光学部は光学部品とし
ての撮像レンズを有し、この撮像レンズで撮らえた被写
体は固体撮像素子で結像されるようになっている。固体
撮像素子からの撮像信号は発振部に入力され、この発振
部から発振されて上記細管の外部に設置された受信部で
受信されるようになっている。2. Description of the Related Art For example, a self-propelled robot for inspecting the inside of a thin tube is provided with an image pickup optical section for picking up an image inside the thin tube. The image pickup optical section has an image pickup lens as an optical component, and a subject imaged by this image pickup lens is imaged by a solid-state image pickup element. An image pickup signal from the solid-state image pickup device is input to an oscillating unit, oscillated from the oscillating unit, and received by a receiving unit installed outside the thin tube.
【０００３】上記細管の内面を観察する場合、その細管
の内面の軸方向に沿う欠陥などの被写体を撮像レンズで
撮像すると、その被写体は軸方向に沿う距離に応じてピ
ントがずれるということが避けられない。つまり、撮像
レンズは予め定められた一定の距離の焦点を有する構造
であるから、上記被写体の上記焦点に一致した部分は鮮
明に観察できるものの、上記焦点から外れた部分は不鮮
明になるということが避けられない。したがって、細管
の軸方向に沿う被写体を観察する場合、１つで複数の焦
点を有する撮像レンズを用いることが要求されるから、
そのような撮像レンズは開発が望まれている。When observing the inner surface of the thin tube, when an image of a subject such as a defect along the axial direction of the inner surface of the thin tube is picked up by an imaging lens, it is avoided that the object is out of focus according to the distance along the axial direction. I can't. That is, since the imaging lens has a structure having a focal point of a predetermined constant distance, it is possible to clearly observe a portion of the subject that coincides with the focal point, but a portion that is out of the focal point becomes unclear. Inevitable. Therefore, when observing a subject along the axial direction of the thin tube, it is required to use an imaging lens having a plurality of focal points,
Development of such an imaging lens is desired.
【０００４】一方、上記撮像レンズなどの光学部品にお
いては、用途に応じてその光学面が非球面であることが
要求される場合がある。そのような場合、従来は上記光
学面を微細な砥粒を用いた研磨加工で形成するというこ
とが行われていた。しかしながら、研磨加工においては
幾何学的な運動で上記光学面を形成することになるか
ら、放物面や双曲面等の非球面を加工することは非常に
困難であった。On the other hand, in the optical parts such as the image pickup lens, the optical surface may be required to be an aspherical surface depending on the application. In such a case, conventionally, the optical surface has been formed by a polishing process using fine abrasive grains. However, in the polishing process, since the optical surface is formed by a geometrical movement, it is very difficult to process an aspherical surface such as a parabolic surface or a hyperbolic surface.
【０００５】上記撮像レンズからの像を上記固体撮像素
子に入射させる場合、たとえば反射光や散乱光等の不要
な光が入射し、上記固体撮像素子の発熱の原因となった
り、ノイズの発生を招くなどのことがある。When the image from the image pickup lens is made incident on the solid-state image pickup device, unnecessary light such as reflected light or scattered light is made incident, which causes heat generation of the solid-state image pickup device or noise generation. There are things such as inviting.
【０００６】そこで、従来は上記固体撮像素子の入射面
側に色フィルタを設け、不要な光が入射するのを阻止す
るようにしている。しかしながら、固体撮像素子の入射
面側に色フィルタを配置すると、撮像光学系が大型化す
るから、とくに微細化が要求される細管の検査ロボット
用などとしては適さない場合がある。Therefore, conventionally, a color filter is provided on the incident surface side of the solid-state image pickup device so as to prevent unnecessary light from entering. However, when the color filter is arranged on the incident surface side of the solid-state image pickup device, the image pickup optical system becomes large in size, and therefore, it may not be suitable for a robot for inspection of a thin tube which requires particularly miniaturization.
【０００７】さらに、上記撮像レンズの焦点距離を短く
すれば、上記撮像光学系の微細化を計ることが可能とな
る。しかしながら、撮像レンズの入射面側の焦点距離を
短くしたのでは被写体に対する撮像距離が短くなり過ぎ
て良好な撮像を行うことができなくなる。したがって、
上記撮像レンズの出射側の見掛け上の焦点距離、つまり
バックフォ−カスを短くすれば、上記撮像光学系の微細
化を計ることが可能となる。Furthermore, if the focal length of the image pickup lens is shortened, the image pickup optical system can be miniaturized. However, if the focal length on the incident surface side of the image pickup lens is shortened, the image pickup distance for the subject becomes too short and good image pickup cannot be performed. Therefore,
By shortening the apparent focal length on the exit side of the image pickup lens, that is, the back focus, it becomes possible to miniaturize the image pickup optical system.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の光
学部品を撮像光学系として用いる場合には上述したよう
に種々の問題があった。この発明の第１の目的は、複数
の焦点距離を有する光学部品およびその製法を提供する
ことにある。この発明の第２の目的は、光学面を非球面
に加工することができる光学膜が一体的に形成された光
学部品の製法を提供することにある。この発明の第３の
目的は、所定の波長の光だけを透過することができる光
学部品を提供することにある。この発明の第４の目的
は、見掛上のバックフォ−カスを短くすることができる
ようにした光学部品を提供することにある。As described above, when the conventional optical component is used as the image pickup optical system, there are various problems as described above. A first object of the present invention is to provide an optical component having a plurality of focal lengths and a manufacturing method thereof. A second object of the present invention is to provide a method of manufacturing an optical component integrally formed with an optical film capable of processing an optical surface into an aspherical surface. A third object of the present invention is to provide an optical component capable of transmitting only light having a predetermined wavelength. A fourth object of the present invention is to provide an optical component capable of shortening the apparent back focus.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、屈折率の異なる透光性の複数の光学部材が一体的に
形成されてなることを特徴とする光学部品および基板上
にマスクを設ける第１の工程と、上記マスクの開口部に
透光性の第１の光学部材をイオンビ−ム加工によって堆
積させる第２の工程と、上記マスクを上記基板上から除
去する第３の工程と、上記基板上の上記第１の光学部材
以外の部分に上記第１の光学部材と屈折率の異なる透光
性の第２の光学部材をイオンビ−ム加工によって堆積さ
せる第４の工程とを具備したことを特徴とする光学部品
の製法にある。A first means of the present invention is a mask formed on an optical component and a substrate, wherein a plurality of translucent optical members having different refractive indexes are integrally formed. A second step of depositing a light-transmitting first optical member in the opening of the mask by ion beam processing, and a third step of removing the mask from the substrate. And a fourth step of depositing a translucent second optical member having a refractive index different from that of the first optical member on a portion other than the first optical member on the substrate by ion beam processing. It is a method of manufacturing an optical component characterized in that it is provided.
【００１０】この発明の第２の手段は、光学部品の表面
にイオンビ−ムを照射し、その表面から光学部品を構成
している物質を除去して上記表面を所定の光学面に形成
することを特徴とする光学部品の製法および光学部品の
表面にイオンビ−ムを照射し、その表面に光学物質を付
加して上記表面を所定の光学面に形成することを特徴と
する光学部品の製法にある。この発明の第３の手段は、
表面に所定の波長の光だけを透過する光学膜が設けられ
ていることを特徴とする光学部品にある。A second means of the present invention is to form a predetermined optical surface by irradiating the surface of an optical component with an ion beam and removing the substance constituting the optical component from the surface. A method for producing an optical component characterized by: irradiating the surface of the optical component with an ion beam, and adding an optical substance to the surface to form the surface on a predetermined optical surface. is there. The third means of this invention is
An optical component is characterized in that the surface thereof is provided with an optical film that transmits only light of a predetermined wavelength.
【００１１】この発明の第４の手段は、レンズの一方の
表面に、他方の表面から入射した光を反射する第１の反
射膜が設けられ、上記一方の表面と対向する他方の表面
には上記第１の反射膜で反射した光を反射して上記一方
の表面の上記第１の反射膜が設けられていない部分から
出射させる第２の反射膜が設けられてなることを特徴と
する光学部品にある。According to a fourth aspect of the present invention, a first reflecting film for reflecting light incident from the other surface is provided on one surface of the lens, and the other surface opposite to the one surface is provided. An optical system comprising a second reflective film for reflecting the light reflected by the first reflective film and emitting the light from a portion of the one surface where the first reflective film is not provided. In parts.
【００１２】[0012]
【作用】上記第１の手段によれば、複数の異なる距離の
焦点を有する光学部品およびその製法が提供される。上
記第２の手段によれば、光学面を非球面に加工すること
ができる光学部品の製法が提供される。上記第３の手段
によれば、所定の波長の光だけを透過することができる
光学部品の製法が提供される。上記第４の手段によれ
ば、一方の焦点距離が他方の焦点距離に比べて見掛け
上、短い光学部品が提供される。According to the first means described above, an optical component having a plurality of focal points at different distances and a manufacturing method thereof are provided. According to the second means, there is provided a method of manufacturing an optical component capable of processing an optical surface into an aspherical surface. According to the third means, there is provided a method of manufacturing an optical component capable of transmitting only light having a predetermined wavelength. According to the fourth means, an optical component in which one focal length is apparently shorter than the other focal length is provided.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、この実施例を図面を参照して説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS This embodiment will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１（ａ）〜（ｅ）と図２とはこの発明の
第１の実施例を示す。図２において１はイオンビ−ム発
生装置である。このイオンビ−ム発生装置１から出力さ
れたイオンビ−ムＢはタ−ゲット３を照射する。このタ
−ゲット３は、たとえばＳｉＯ2 などの材料によって作
られた所定の屈折率を有する透光性の光学部材からな
り、任意に交換できるようになっている。1 (a) to 1 (e) and FIG. 2 show a first embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 1 is an ion beam generator. The ion beam B output from the ion beam generator 1 irradiates the target 3. The target 3 is made of a translucent optical member made of a material such as SiO 2 and having a predetermined refractive index, and can be arbitrarily replaced.
【００１５】上記イオンビ−ムＢが上記タ−ゲット３を
照射することで、このタ−ゲット３からはその成分が叩
き出される。上記タ−ゲット３から叩き出された成分
は、上記タ−ゲット３で反射するイオンビ−ムＢととも
に図示しないＸＹＺテ−ブル上に載置された基板４を照
射する。この基板４としては光学的に不透明な材料、透
明な材料あるいは固体撮像素子などのいずれであっても
よい。By irradiating the target 3 with the ion beam B, the components are knocked out from the target 3. The components knocked out from the target 3 illuminate the substrate 4 placed on an XYZ table (not shown) together with the ion beam B reflected by the target 3. The substrate 4 may be an optically opaque material, a transparent material, a solid-state image sensor, or the like.
【００１６】上記基板４の上面には図１（ａ）に示すよ
うにマスク５が接合載置されている。この基板４の上面
を上記イオンビ−ムＢとタ−ゲット３を形成する物質と
が照射することで、その上面の上記マスク５の開口部５
ａに対応する部分には上記タ−ゲット３の成分が堆積す
る。たとえば、タ−ゲット３として屈折率がｎ1 の材料
を用いれば、上記基板４の上面には、その成分が図１
（ｂ）に示すように第１の光学部材６として積層され
る。A mask 5 is bonded and placed on the upper surface of the substrate 4 as shown in FIG. By irradiating the upper surface of the substrate 4 with the ion beam B and the substance forming the target 3, the opening 5 of the mask 5 on the upper surface is irradiated.
The components of the target 3 are deposited on the portion corresponding to a. For example, if a material having a refractive index of n 1 is used as the target 3, the component on the upper surface of the substrate 4 is as shown in FIG.
As shown in (b), it is laminated as the first optical member 6.
【００１７】上記第１の光学部材６は図１（ｂ）に示さ
れるように不均一な厚さで積層される。したがって、基
板４上に第１の光学部材６を積層したのち、図１（ｃ）
に示すように上記基板４の上面にイオンシャワ−を照射
して上記第１の光学部材６を平坦化する。イオンビ−ム
発生装置１から出力されるイオンビ−ムＢを、上記第１
の光学部材６を平坦化するためのイオンシャワ−として
照射するには、たとえば上記イオンビ−ム発生装置１に
入力する電気エネルギを制御すればよい。The first optical member 6 is laminated with a non-uniform thickness as shown in FIG. 1 (b). Therefore, after stacking the first optical member 6 on the substrate 4, as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the upper surface of the substrate 4 is irradiated with an ion shower to flatten the first optical member 6. The ion beam B output from the ion beam generator 1 is used as the first beam
To irradiate the optical member 6 as an ion shower for flattening, the electric energy input to the ion beam generator 1 may be controlled, for example.
【００１８】つぎに、上記マスク５をたとえばエッチン
グなどの手段によって除去する。この状態を図１（ｄ）
に示す。マスク５を除去したならば、タ−ゲット３を先
程とは屈折率が異なるタ−ゲット（図示せず）に交換し
たのち、イオンビ−ム発生装置１からイオンビ−ムＢを
出力し、上記タ−ゲットを照射してその成分を叩き出
す。このときのタ−ゲットの屈折率をｎ2 とする。Next, the mask 5 is removed by means such as etching. This state is shown in Fig. 1 (d).
Shown in. After the mask 5 is removed, the target 3 is replaced with a target (not shown) having a different refractive index from the previous one, and then the ion beam generator 1 outputs the ion beam B to the above target. -Illuminate the get and knock out its ingredients. The refractive index of the target at this time is n 2 .
【００１９】上記タ−ゲットから叩き出された成分は上
記基板４の上面の上記第１の光学部材６が積層された以
外の部分に図１（ｅ）に示すように第２の光学部材７と
して積層される。この第２の光学部材７は凹凸に積層さ
れるから、積層後には第１の光学部材６のときと同様、
イオンシャワ−を照射して平坦化する。平坦化された状
態を図１（ｆ）に示す。それによって、基板４上には屈
折率がｎ1 およびｎ2の２つの光学部材６、７が同一平
面上に一体形成された光学部品としてのレンズアレイ８
が形成される。The component knocked out from the target is located on the upper surface of the substrate 4 other than the portion where the first optical member 6 is laminated, as shown in FIG. Are stacked as. Since the second optical member 7 is laminated in a concavo-convex shape, after the lamination, as in the case of the first optical member 6,
Irradiation with an ion shower to flatten the surface. The flattened state is shown in FIG. As a result, a lens array 8 as an optical component in which two optical members 6 and 7 having refractive indices n 1 and n 2 are integrally formed on the same plane on the substrate 4
Is formed.
【００２０】上記基板４が光学的に非透光性の材料であ
る場合には、上記レンズアレイ８は上記基板４から分離
して使用される。その場合、上記基板４はエッチングな
どで除去すればよい。上記基板４が透光性の材料あるい
は固体撮像素子である場合には、上記レンズアレイ８を
基板４と一体の状態で使用すればよい。When the substrate 4 is an optically non-translucent material, the lens array 8 is used separately from the substrate 4. In that case, the substrate 4 may be removed by etching or the like. When the substrate 4 is a translucent material or a solid-state image sensor, the lens array 8 may be used in an integrated state with the substrate 4.
【００２１】このような構成のレンズアレイ８によれ
ば、図３に示すように屈折率がｎ1 とｎ2 との第１の光
学部材６と第２の光学部材７とが同一平面上に一体成形
されているから、第１の光学部材６によって形成された
レンズ部６ａと、第２の光学部材７によって形成された
レンズ部７ａとは異なる焦点距離を持つ。すなわち、図
３に示すように第１のレンズ部６ａに入射した光は、焦
点ｆ1 に集光され、第２のレンズ部７ａに入射した光は
焦点ｆ2 に集光されるから、２つの焦点を有するレンズ
アレイ８として利用することができる。According to the lens array 8 having such a configuration, as shown in FIG. 3, the first optical member 6 and the second optical member 7 having the refractive indices of n 1 and n 2 are on the same plane. Since they are integrally molded, the lens portion 6a formed by the first optical member 6 and the lens portion 7a formed by the second optical member 7 have different focal lengths. That is, as shown in FIG. 3, the light incident on the first lens portion 6a is condensed at the focal point f 1 and the light incident on the second lens portion 7a is condensed at the focal point f 2 , so that 2 It can be used as a lens array 8 having one focal point.
【００２２】なお、この実施例において、レンズアレイ
８を屈折率が異なる３つ以上の光学部材で形成すれば、
このレンズアレイ８に３つ以上の異なる距離の焦点を持
たせることができる。また、基板４が固体撮像素子であ
れば、固体撮像素子とレンズアレイとを一体化できるか
ら、撮像光学系の小形化を図ることができる。In this embodiment, if the lens array 8 is formed of three or more optical members having different refractive indexes,
The lens array 8 can have three or more focal points at different distances. Further, if the substrate 4 is a solid-state image pickup element, the solid-state image pickup element and the lens array can be integrated, so that the size of the image pickup optical system can be reduced.
【００２３】図４はこの発明の第２の実施例を示す。こ
の実施例は基板４´が平板状でなく、所定の曲率の円弧
面４ａを有する曲面形状をなしていて、その要部４ｂを
支点として図示しない駆動機構によって揺動駆動される
ようになっている。そして、上記基板４´の曲面４ａに
は、この基板４´を揺動させながら上記第１の実施例と
同様の手段によってレンズアレイ８´が形成される。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the substrate 4'is not a flat plate but a curved surface having an arcuate surface 4a having a predetermined curvature, and is pivotally driven by a drive mechanism (not shown) with its main portion 4b as a fulcrum. There is. A lens array 8'is formed on the curved surface 4a of the substrate 4'by the same means as in the first embodiment while swinging the substrate 4 '.
【００２４】このようにして形成されたレンズアレイ８
´の各レンズ部（図示せず）は曲面をなしているから、
上記第１の実施例に示された平板状のレンズ部に比べて
結像作用を大きくできる。The lens array 8 thus formed
Since each lens part (not shown) of ′ has a curved surface,
The image forming action can be made larger than that of the flat lens portion shown in the first embodiment.
【００２５】図５（ａ）〜（ｃ）はこの発明の第３の実
施例を示す。この実施例は、まず図５（ａ）に示すよう
に基板４の上面にガラス材などからなる透光性の光学部
材９を、たとえば上記第１の実施例のようにイオンビ−
ムを用いたスパッタリングやどＣＶＤなど適宜の手段に
よって積層する。5 (a) to 5 (c) show a third embodiment of the present invention. In this embodiment, first, as shown in FIG. 5A, a translucent optical member 9 made of a glass material or the like is provided on the upper surface of the substrate 4, for example, an ion beam as in the first embodiment.
Lamination is performed by an appropriate means such as sputtering using a film or CVD.
【００２６】ついで、図５（ｂ）に示すように上記光学
部材９に収束イオンビ−ムＢを照射し、上記光学部材９
にイオンを打ち込む。イオンの打ち込みは、上記光学部
材９の厚さ方向において異なる密度となるようにする。
それによって、上記光学部材９にはその厚さ方向におい
て屈折率の異なる複数の層、この実施例ではたとえば３
つの層９ａ〜９ｃが形成されるから、この光学部材９の
厚さ方向の屈折率を任意に設定することができる。Then, as shown in FIG. 5B, the optical member 9 is irradiated with a focused ion beam B, and the optical member 9 is irradiated.
Drive ions into. Ions are made to have different densities in the thickness direction of the optical member 9.
Thereby, the optical member 9 has a plurality of layers having different refractive indexes in its thickness direction, for example, 3 layers in this embodiment.
Since the two layers 9a to 9c are formed, the refractive index of the optical member 9 in the thickness direction can be set arbitrarily.
【００２７】上記光学部材９の厚さ方向の屈折率を部分
的に異なるようにすれば、上記第１の実施例のレンズア
レイ８と同様、上記光学部材９に複数の異なる距離の焦
点を持たせることができる。If the refractive index in the thickness direction of the optical member 9 is partially different, the optical member 9 has a plurality of focal points at different distances, like the lens array 8 of the first embodiment. Can be made.
【００２８】図６はこの発明の第４の実施例を示す。こ
の実施例は光学部品としてのレンズ１１の表面１１ａ
（光学面）を非球面に加工する方法を示す。すなわち、
同図中１２は排気装置１３によって内部空間が減圧され
る真空容器である。この真空容器１１内には、イオン発
生装置１４から出力された、たとえばアルゴンイオンな
どのイオンビ−ムＢが導入されるようになっている。ま
た、真空容器１２内には上記レンズ１１がその中心軸線
Ｏを上記イオンビ−ムＢの軸線に対して所定の角度で傾
斜させて配設されている。このレンズ１１はその中心軸
線Ｏを中心にして図示しない駆動装置によって回転駆動
されるようになっている。FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the surface 11a of the lens 11 as an optical component is used.
A method of processing the (optical surface) into an aspherical surface will be described. That is,
In the figure, 12 is a vacuum container whose internal space is decompressed by the exhaust device 13. An ion beam B of, for example, argon ions output from the ion generator 14 is introduced into the vacuum container 11. Further, the lens 11 is arranged in the vacuum chamber 12 with its central axis O inclined at a predetermined angle with respect to the axis of the ion beam B. The lens 11 is rotationally driven about its central axis O by a driving device (not shown).
【００２９】このような構成において、上記レンズ１１
の表面１１ａを非球面に加工する場合には、まず、上記
レンズ１１の表面１１ａにレジスト膜１５を不等厚に塗
布する。たとえば、上記レジスト膜１５の表面が放物面
をなすように塗布する。ついで、上記レンズ１１を真空
容器１２内に設置して回転させながら、イオン発生装置
１４を作動させ、イオンビ−ムＢを出力する。それによ
って、イオンビ−ムＢは上記レンズ１１のレジスト膜１
５が塗布された表面１１ａを照射し、その表面１１ａを
レジスト膜１５を介して全体的にエッチングする。In such a structure, the lens 11
When the surface 11a of the lens 11 is processed to be an aspherical surface, first, the resist film 15 is applied to the surface 11a of the lens 11 in an uneven thickness. For example, the resist film 15 is applied so that its surface forms a parabolic surface. Next, while the lens 11 is installed in the vacuum container 12 and rotated, the ion generator 14 is operated to output the ion beam B. As a result, the ion beam B becomes the resist film 1 of the lens 11.
The surface 11a coated with 5 is irradiated, and the surface 11a is entirely etched through the resist film 15.
【００３０】上記レジスト膜１５は不等厚に塗布されて
いる。そのため、レジスト膜１５を介してエッチングさ
れるレンズ１１の表面は、上記レジスト膜１５の不等厚
に応じた放物面にエッチングされる。つまり、レンズ１
１の表面１１ａを非球面である放物面に加工することが
できる。The resist film 15 is applied with an unequal thickness. Therefore, the surface of the lens 11 that is etched through the resist film 15 is etched into a parabolic surface corresponding to the uneven thickness of the resist film 15. That is, lens 1
The surface 11a of No. 1 can be processed into an aspherical parabolic surface.
【００３１】図７（ａ）と（ｂ）は上記第４の実施例の
変形例である第５の実施例を示す。図７（ａ）はレンズ
１１の表面側に透孔１６ａが形成されたマスク１６を配
置する。このマスク１６は図示しない駆動機構によって
ＸＹ方向に駆動されるようになっている。そして、イオ
ンビ−ムＢによって上記レンズ１１の表面を照射すると
きに、上記マスク１６のＸＹ方向の駆動を制御すること
で、上記表面１１ａの各部における除去量を調節し、そ
の表面形状を非球面に加工できるようにしたものであ
る。FIGS. 7 (a) and 7 (b) show a fifth embodiment which is a modification of the fourth embodiment. In FIG. 7A, a mask 16 having a through hole 16a is arranged on the surface side of the lens 11. The mask 16 is driven in the XY directions by a driving mechanism (not shown). When the surface of the lens 11 is irradiated with the ion beam B, the amount of removal at each part of the surface 11a is adjusted by controlling the driving of the mask 16 in the XY directions, and the surface shape is aspherical. It can be processed into.
【００３２】図７（ｂ）は図７（ａ）とほぼ同じである
が、レンズ１１を回転させるとともに、マスク１６を回
転およびＸＹ方向に駆動できるようにし、マスク１６の
それぞれの方向への駆動を制御することで、上記レンズ
１１の表面１１ａを非球面に加工するようにしたもので
ある。7B is almost the same as FIG. 7A, but the lens 11 is rotated and the mask 16 can be rotated and driven in the XY directions, and the mask 16 is driven in each direction. Is controlled to process the surface 11a of the lens 11 into an aspherical surface.
【００３３】図７（ａ）、（ｂ）に示す加工方法によれ
ば、図６に示す加工方法のようにレンズ１１の表面にレ
ジスト膜１５を塗布せずにすむばかりか、マスク１６の
駆動制御によって種々の非球面加工が可能となる。According to the processing method shown in FIGS. 7A and 7B, not only does the resist film 15 not be applied on the surface of the lens 11 as in the processing method shown in FIG. 6, but the mask 16 is driven. Various aspherical surfaces can be processed by the control.
【００３４】図８はこの発明の第６の実施例を示す。こ
の実施例はレンズ１１の表面１１ａに透光性の光学物質
を付着させることで、その表面１１ａを非球面に形成す
るようにしたものである。すなわち、同図中２１はイオ
ン発生装置であり、このイオン発生装置２１から出力さ
れたイオンビ−ムＢは透光性の光学物質であるＳｉＯ2
からなるタ−ゲット２２を照射する。それによって、こ
のタ−ゲット２２から叩き出された物質は、上記イオン
ビ−ムＢの反射方向に配設されたマスク２３の透孔２３
ａを通過してレンズ１１の表面に付着する。FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, a translucent optical substance is attached to the surface 11a of the lens 11 to form the surface 11a into an aspherical surface. That is, reference numeral 21 in the figure is an ion generator, and the ion beam B output from this ion generator 21 is SiO 2 which is a light-transmitting optical substance.
The target 22 consisting of is irradiated. As a result, the substance knocked out from the target 22 passes through the holes 23 of the mask 23 arranged in the reflection direction of the ion beam B.
It passes through a and adheres to the surface of the lens 11.
【００３５】上記マスク２３は図示しない駆動機構によ
ってＸＹ方向に駆動されるようになっている。したがっ
て、上記マスク２３の駆動を制御することで、上記レン
ズ１１の表面１１ａに付着する物質の厚さを制御できる
から、それによって上記表面１１ａを非球面に加工する
ことができる。この実施例において、上記レンズ１１を
回転させるようにしてもよく、またマスク２３も回転さ
せながらＸＹ方向に駆動してもよい。The mask 23 is driven in the XY directions by a driving mechanism (not shown). Therefore, by controlling the driving of the mask 23, the thickness of the substance adhering to the surface 11a of the lens 11 can be controlled, so that the surface 11a can be processed into an aspherical surface. In this embodiment, the lens 11 may be rotated, and the mask 23 may be rotated and driven in the XY directions.
【００３６】なお、レンズ１１の表面に光学物質を付着
させる方法としては、イオンビ−ムによるスパッタリン
グに限られず、レ−ザビ−ムや電子ビ−ムを用いた方法
などであってもよく、また光学部品としてはレンズの代
わり反射ミラ−であってもよい。The method for adhering the optical material to the surface of the lens 11 is not limited to the sputtering by the ion beam, but may be a method using a laser beam or an electron beam. The optical component may be a reflection mirror instead of the lens.
【００３７】図９はこの発明の第７の実施例を示す。つ
まり、レンズ１１の表面１１ａに所定の波長の成分を除
去することができる、たとえばＡｌ、Ｇｅ、ＳｉＯ、Ｃ
ｕ、Ａｕなどの材料からなるフィルタとしての透光性の
光学物質２５を付着させるようにした。上記光学物質２
５を付着させるには、図８に示すスパッタリング装置を
用いればよく、付着させる手段はとくに限定されるもの
でない。FIG. 9 shows a seventh embodiment of the present invention. That is, it is possible to remove a component having a predetermined wavelength on the surface 11a of the lens 11, for example, Al, Ge, SiO, C.
A transparent optical substance 25 as a filter made of a material such as u or Au is attached. Optical material 2
To deposit 5, the sputtering apparatus shown in FIG. 8 may be used, and the means for depositing is not particularly limited.
【００３８】図１０はこの発明の第８の実施例を示す。
この実施例はレンズ１１の表面１１ａに上記第７の実施
例と同様の透光性の光学物質を付着させたのち、その光
学物質２５をたとえば前述の図１に示す加工方法であ
る、イオン加工などでフィルタとしてのグレ−テイング
２６に加工するようにしたものである。FIG. 10 shows an eighth embodiment of the present invention.
In this embodiment, the same translucent optical material as in the seventh embodiment is adhered to the surface 11a of the lens 11, and the optical material 25 is processed by, for example, the ion processing method shown in FIG. It is designed to be processed into a grade 26 as a filter.
【００３９】上記第７、第８の実施例のように、レンズ
１１の表面１１ａに、光学物質２５やグレ−テイング２
６などの所定の波長以外の成分を除去するフィルタを一
体的に設けるようにすれば、たとえば固体撮像素子と組
合わせて観察光学系を構成する場合、その光学系の小形
化を計ることが可能となる。As in the seventh and eighth embodiments, the optical material 25 and the grating 2 are formed on the surface 11a of the lens 11.
If a filter for removing components other than a predetermined wavelength such as 6 is integrally provided, for example, when the observation optical system is configured in combination with a solid-state image sensor, the optical system can be downsized. Becomes
【００４０】上記第７、第８の実施例において、光学物
質２５を付着させる前に上記レンズ１１の表面１１ａを
イオンシャワ−でクリ−ニングすれば、その付着を良好
に行うことができる。In the seventh and eighth embodiments, if the surface 11a of the lens 11 is cleaned with an ion shower before the optical substance 25 is attached, the attachment can be favorably performed.
【００４１】図１１はこの発明の第９の実施例を示す。
この実施例は凸レンズ３１と凹レンズ３２とを接合させ
た組合せレンズ３０において、上記凹レンズ３２の一方
の面３２ａには、他方の面３２ｂ側から入射した光を反
射する第１の反射膜３３がリング状に付着形成されてい
る。上記凹レンズ３２の他方の面３２ｂ側である、上記
凸レンズ３１と凹レンズ３２との接合面間には上記第１
の反射膜３３の開口部３３ａよりも大径な円形状の第２
の反射膜３４が形成されている。FIG. 11 shows a ninth embodiment of the present invention.
In this embodiment, in the combined lens 30 in which the convex lens 31 and the concave lens 32 are cemented, one surface 32a of the concave lens 32 is provided with a first reflection film 33 for reflecting the light incident from the other surface 32b side. It is formed in the shape of a stick. The first surface is provided between the cemented surface of the convex lens 31 and the concave lens 32 on the other surface 32b side of the concave lens 32.
Second circular film having a diameter larger than the opening 33a of the reflective film 33 of
The reflective film 34 is formed.
【００４２】上記第１、第２の反射膜３３、３４は、た
とえばイオンビ−ムを利用した成膜法によって形成され
る。また、上記第２の反射膜３４は、上記凸レンズ３１
の面に凹部３５を上記第２の反射膜３４の厚さと同じ深
さで形成し、その凹部３５に形成されている。それによ
って、凸レンズ３１と凹レンズ３２との接合面間に隙間
が生じるのを防止している。The first and second reflection films 33 and 34 are formed by a film forming method using an ion beam, for example. Further, the second reflective film 34 is formed on the convex lens 31.
A concave portion 35 is formed on the surface of the above with the same depth as the thickness of the second reflective film 34, and is formed in the concave portion 35. This prevents a gap from being formed between the cemented surfaces of the convex lens 31 and the concave lens 32.
【００４３】このような構成の組合せレンズ３０によれ
ば、凸レンズ３１側の焦点ｆから入射した光Ｌは、凸レ
ンズ３１および凹レンズ３２を屈折しながら透過し、第
１の反射膜３３で反射して第２の反射膜３４に入射す
る。第２の反射膜３４で反射した光Ｌは上記第１の反射
膜３３の開口部３３ａから出射して収束されることにな
る。According to the combined lens 30 having such a configuration, the light L incident from the focal point f on the convex lens 31 side is transmitted while being refracted through the convex lens 31 and the concave lens 32, and is reflected by the first reflection film 33. It is incident on the second reflective film 34. The light L reflected by the second reflective film 34 is emitted from the opening 33a of the first reflective film 33 and converged.
【００４４】したがって、このような組合せレンズ３０
によれば、図示しない光源からの光Ｌが第１の反射膜３
３と第２の反射膜３４とで反射して光路が屈曲した分だ
け、出射側における見掛け上の焦点距離Ｆ（バックフォ
−カス）を、屈曲せずに出射した場合の焦点距離ｆ´よ
りも短くすることができる。したがって、このような組
合せレンズ３０を撮像光学系に用いれば、焦点距離が短
くなった分だけ、小形化させることが可能となる。Therefore, such a combined lens 30
According to this, the light L from the light source (not shown)
3 and the second reflection film 34, the optical path is bent by the reflection, and the apparent focal length F (back focus) on the emission side is more than the focal length f ′ when the light is emitted without bending. Can be shortened. Therefore, if such a combined lens 30 is used in the image pickup optical system, it is possible to make the size smaller as the focal length becomes shorter.
【００４５】なお、第９の実施例においては組合せレン
ズに第１、第２の反射膜を形成したが、組合せレンズで
なく、図１２に示す第１０の実施例のごとく、凸面４０
ａと凹面４０ｂとを有する１枚のレンズ４０の凸面４０
ａに第１の反射膜４１、凹面４０ｂに第２の反射膜４２
をそれぞれ形成しても、見掛上の焦点距離Ｆを短くする
ことができる。Although the first and second reflecting films are formed on the combined lens in the ninth embodiment, the convex surface 40 is formed instead of the combined lens as in the tenth embodiment shown in FIG.
a convex surface 40 of one lens 40 having a and a concave surface 40b
a is the first reflective film 41, and concave surface 40b is the second reflective film 42.
Even if each is formed, the apparent focal length F can be shortened.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上述べたようにこの第１の発明によれ
ば、屈折率の異なる透光性の複数の光学部材を一体成形
したことで、複数の異なる焦点距離を有する光学部品を
提供することができる。したがって、光軸方向において
異なる距離にある被写体であっても、ピントぼけを招く
ことなく観察することが可能となる。第２の発明によれ
ば、光学部品の光学面を非球面に加工することができる
から、種々の用途に適した光学部品を提供することがで
きる。As described above, according to the first aspect of the present invention, a plurality of translucent optical members having different refractive indexes are integrally molded to provide an optical component having a plurality of different focal lengths. be able to. Therefore, even subjects at different distances in the optical axis direction can be observed without causing out-of-focus. According to the second aspect of the present invention, the optical surface of the optical component can be processed into an aspherical surface, so that it is possible to provide an optical component suitable for various uses.
【００４７】第３の発明によれば、光学部品の表面に所
定の波長だけを透過する光学膜を設けることで、上記光
学部品に入射する余分な光が透過するのを阻止できる。
それによって、上記光学部品をたとえば固体撮像素子と
組合せて撮像光学系として用いる場合、上記固体撮像素
子に不要な光が入射して発熱やノイズの発生を招くのを
防止できるばかりか、撮像光学系を小形化することがで
きる。According to the third aspect of the present invention, by providing the surface of the optical component with the optical film that transmits only a predetermined wavelength, it is possible to prevent the extra light incident on the optical component from transmitting.
Thereby, when the optical component is used as an image pickup optical system in combination with, for example, a solid-state image pickup device, it is possible not only to prevent unnecessary light from entering the solid-state image pickup device to cause heat generation and noise, but also the image pickup optical system. Can be miniaturized.
【００４８】第４の発明によれば、光学部品の見掛け上
のバックフォ−カスを短くできるので、その光学部品を
用いて観察光学系を構成すれば、その小型化を計ること
ができる。According to the fourth aspect of the invention, the apparent back focus of the optical component can be shortened. Therefore, if the observation optical system is constructed using the optical component, the size can be reduced.
【図１】（ａ）〜（ｆ）はこの発明の第１の実施例を示
す光学部品の製造工程図。1A to 1F are manufacturing process diagrams of an optical component showing a first embodiment of the present invention.
【図２】同じく基板上に光学部材を形成する装置の概略
図。FIG. 2 is a schematic view of an apparatus that also forms an optical member on a substrate.
【図３】同じく光学部品の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of an optical component of the same.
【図４】この発明の第２の実施例を示す基板に光学部材
を形成する装置の説明図。FIG. 4 is an explanatory view of an apparatus for forming an optical member on a substrate showing a second embodiment of the present invention.
【図５】この発明の第３の実施例を示す光学部品の厚さ
方向の屈折率を制御する場合の製造工程図。FIG. 5 is a manufacturing process diagram for controlling the refractive index in the thickness direction of the optical component according to the third embodiment of the present invention.
【図６】この発明の第４の実施例を示す光学部品の表面
を非球面に形成する方法の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a method of forming the surface of the optical component according to the fourth embodiment of the present invention to an aspherical surface.
【図７】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第５の実施例におけ
る非球面の製造方法の変形例の説明図。7 (a) and 7 (b) are explanatory views of a modification of the method for manufacturing an aspherical surface in the fifth embodiment.
【図８】この発明の第６の実施例を示す光学部品の表面
を非球面に形成する方法の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of a method of forming a surface of an optical component showing an aspherical surface according to a sixth embodiment of the present invention.
【図９】この発明の第７の実施例を示すフィルタが設け
られた光学部品の側面図。FIG. 9 is a side view of an optical component provided with a filter showing a seventh embodiment of the present invention.
【図１０】この発明の第８の実施例を示すフィルタが設
けられた光学部品の側面図。FIG. 10 is a side view of an optical component provided with a filter showing an eighth embodiment of the present invention.
【図１１】この発明の第９の実施例を示す組合せレンズ
の側面図。FIG. 11 is a side view of a combined lens showing a ninth embodiment of the present invention.
【図１２】この発明の第１０の実施例を示すレンズの側
面図。FIG. 12 is a side view of a lens showing a tenth embodiment of the present invention.
１…イオンビ−ム発生装置、３…タ−ゲット、４…基
板、５…マスク、５ａ…開口部、６…第１の光学部材、
７…第２の光学部材。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ion beam generator, 3 ... Target, 4 ... Substrate, 5 ... Mask, 5a ... Opening part, 6 ... 1st optical member,
7 ... Second optical member.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邉 晴美 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 高須 登 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 村井 誠一郎 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Harumi Watanabe Inventor Harumi Watanabe 33 Shinisogo-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside the Production Engineering Research Laboratory, Toshiba Corporation (72) Inventor Noboru Takasu 33 Isogo-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Address Stock Production Company Toshiba Production Engineering Laboratory (72) Inventor Seiichiro Murai 33 Shinisogo-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Production Company Toshiba Production Engineering Laboratory
Claims (13)
が同一平面上に一体的に形成されてなることを特徴とす
る光学部品。1. An optical component, wherein a plurality of translucent optical members having different refractive indexes are integrally formed on the same plane.
この光学部材はその厚さ方向において所定の密度でイオ
ンが打ち込まれてなることを特徴とする光学部品。2. A light-transmitting optical member having a predetermined thickness,
The optical member is characterized in that ions are implanted at a predetermined density in the thickness direction of the optical member.
上記マスクの開口部に透光性の第１の光学部材をイオン
ビ−ム加工によって堆積させる第２の工程と、上記マス
クを上記基板上から除去する第３の工程と、上記基板上
の上記第１の光学部材以外の部分に上記第１の光学部材
と屈折率の異なる透光性の第２の光学部材をイオンビ−
ム加工によって堆積させる第４の工程とを具備したこと
を特徴とする光学部品の製法。3. A first step of providing a mask on a substrate,
A second step of depositing a transparent first optical member on the opening of the mask by ion beam processing, a third step of removing the mask from the substrate, and a third step on the substrate. A light transmissive second optical member having a refractive index different from that of the first optical member is provided on a portion other than the first optical member by ion beam.
And a fourth step of depositing by optical processing.
で設け、この光学部材に、イオンをその厚さ方向におい
て所定の密度で打ち込むことを特徴とする光学部品の製
法。4. A method of manufacturing an optical component, comprising: providing a transparent optical member with a predetermined thickness on a substrate, and implanting ions into the optical member at a predetermined density in the thickness direction.
特徴とする［請求項３］または［請求項４］記載の光学
部品の製法。5. The method of manufacturing an optical component according to claim 3, wherein the substrate is made of a translucent material.
特徴とする［請求項３］または［請求項４］記載の光学
部品の製法。6. The method of manufacturing an optical component according to claim 3 or 4, wherein the substrate is a solid-state image sensor.
けられる面は、所定の曲率の曲面に形成されていること
を特徴とする［請求項３］または［請求項４］記載の光
学部品の製法。7. The method for producing an optical component according to claim 3 or 4, wherein at least a surface of the substrate on which the optical member is provided is formed into a curved surface having a predetermined curvature. .
し、その表面から上記光学部品を構成している物質を除
去して上記表面を所定の光学面に形成することを特徴と
する光学部品の製法。8. An optical component, characterized in that the surface of the optical component is irradiated with an ion beam, and the substance constituting the optical component is removed from the surface to form the surface as a predetermined optical surface. Manufacturing method.
し、その表面に光学物質を付加して上記表面を所定の光
学面に形成することを特徴とする光学部品の製法。9. A method for producing an optical component, which comprises irradiating the surface of the optical component with an ion beam and adding an optical substance to the surface to form the surface on a predetermined optical surface.
あることを特徴とする［請求項８］または［請求項９］
記載の光学部品の製法。10. The optical component is a lens or a mirror [claim 8] or [claim 9].
The manufacturing method of the optical component described.
光学膜が一体的に設けられていることを特徴とする光学
部品。11. An optical component, wherein an optical film that transmits only light of a predetermined wavelength is integrally provided on the surface.
射した光を反射する第１の反射膜が設けられ、上記一方
の面と対向する他方の面には上記第１の反射膜で反射し
た光を反射して上記一方の面の上記第１の反射膜が設け
られていない部分から出射させる第２の反射膜が設けら
れてなることを特徴とする光学部品。12. A first reflecting film for reflecting light incident from the other surface is provided on one surface of the lens, and the first reflecting film is formed on the other surface facing the one surface. An optical component, comprising: a second reflective film that reflects the reflected light and emits the reflected light from a portion of the one surface where the first reflective film is not provided.
を特徴とする［請求項１２］記載の光学部品。13. The optical component according to claim 12, wherein the lens is a combination lens.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167393A JPH0611603A (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Optical parts and their production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167393A JPH0611603A (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Optical parts and their production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0611603A true JPH0611603A (en) | 1994-01-21 |
Family
ID=15848872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4167393A Pending JPH0611603A (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Optical parts and their production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0611603A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014199434A (en) * | 2013-03-14 | 2014-10-23 | 株式会社リコー | Light source unit and illumination device, and image projection device |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP4167393A patent/JPH0611603A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014199434A (en) * | 2013-03-14 | 2014-10-23 | 株式会社リコー | Light source unit and illumination device, and image projection device |
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