JPWO2007145116A1 - Composite optical element and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

本発明は、複合光学素子およびその製造方法に関し、特に、第1光学部の第1表面の一部において第2光学部が接合された複合光学素子に関するものである。光学特性の向上を図る。複合光学素子(1)は、複合光学素子本体(15)にスペーサ部材(7,7,…)が固定されたものである。複合光学素子本体(15)は、第1光学部(10)と第2光学部(20)とを有しており、第1光学部(10)の第1表面(13)には、レンズ面(11)と、レンズ面(11)を取り囲んでそのレンズ面(11)に接続された第1外周面部(12)とが存する。第2光学部(20)は、レンズ面(11)において第1光学部(10)に接合されている。そして、スペーサ部材(7,7,…)は、第1外周面部(12)に固定されている。The present invention relates to a composite optical element and a method for manufacturing the same, and more particularly to a composite optical element in which a second optical unit is bonded to a part of a first surface of a first optical unit. Improve optical properties. In the composite optical element (1), spacer members (7, 7,...) Are fixed to the composite optical element body (15). The composite optical element body (15) includes a first optical unit (10) and a second optical unit (20), and a lens surface is provided on the first surface (13) of the first optical unit (10). (11) and a first outer peripheral surface portion (12) surrounding the lens surface (11) and connected to the lens surface (11). The second optical unit (20) is bonded to the first optical unit (10) at the lens surface (11). The spacer members (7, 7,...) Are fixed to the first outer peripheral surface portion (12).

Description

本発明は、複合光学素子およびその製造方法に関し、特に、第1光学部の第1表面の一部において第2光学部が接合された複合光学素子に関するものである。   The present invention relates to a composite optical element and a method for manufacturing the same, and more particularly to a composite optical element in which a second optical unit is bonded to a part of a first surface of a first optical unit.

従来より、2つ以上の光学部が互いに接合された複合光学素子が知られている。例えば、2つの光学部からなる複合光学素子では、第1光学部の表面において第2光学部が第1光学部に接合されており、このような複合光学素子は、第1光学部を成形後、第1光学部に第2光学部を接合させることにより製造することができる。   Conventionally, a composite optical element in which two or more optical parts are bonded to each other is known. For example, in a composite optical element composed of two optical parts, the second optical part is bonded to the first optical part on the surface of the first optical part. Such a composite optical element is formed after the first optical part is molded. It can be manufactured by bonding the second optical part to the first optical part.

このような複合光学素子では、各光学部の形状が複合光学素子の光学特性に大きな影響を与える場合がある。そのため、特許文献1には、2つの光学部からなる複合光学素子を成形する場合に、パルスモータやバックラッシの少ない機構(バネ押圧)等を用いて第2光学部を第1光学部に位置決めして接合する方法が開示されている。
特開2001−249208号公報
In such a composite optical element, the shape of each optical part may greatly affect the optical characteristics of the composite optical element. Therefore, in Patent Document 1, when a composite optical element composed of two optical parts is molded, the second optical part is positioned on the first optical part using a pulse motor or a mechanism with less backlash (spring pressing). A method of joining is disclosed.
JP 2001-249208 A

しかしながら、特許文献1に記載の方法を用いても第2光学部を所望の形状に成形できない場合があり、その結果、光学特性に優れた複合光学素子を提供できない場合がある。   However, even if the method described in Patent Document 1 is used, the second optical unit may not be formed into a desired shape, and as a result, a composite optical element having excellent optical characteristics may not be provided.

本発明は、かか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、複合光学素子の光学特性の向上を図ることにある。   The present invention has been made in view of such points, and an object thereof is to improve the optical characteristics of the composite optical element.

本発明の複合光学素子は、複合光学素子本体にスペーサ部材が固定されている。複合光学素子本体は、第1表面に、第1光学機能面部と、第1光学機能面部を取り囲んでその第1光学機能面部に接続された第1外周面部とが存する第1光学部と、第1光学機能面部において第1光学部に接合された第2光学部とを有している。スペーサ部材は、第1外周面部に固定されている。   In the composite optical element of the present invention, the spacer member is fixed to the composite optical element body. The composite optical element body includes a first optical part having a first optical functional surface part and a first outer peripheral surface part surrounding the first optical functional surface part and connected to the first optical functional surface part on the first surface; And a second optical unit bonded to the first optical unit in the one optical function surface unit. The spacer member is fixed to the first outer peripheral surface portion.

なお、第2光学部は、第1表面全体において第1光学部に接合されていてもよく、その場合には、スペーサ部材は、第2光学部に埋設されていてもよく第2光学部の表面(第2外周面部)から露出していてもよい。   The second optical unit may be bonded to the first optical unit on the entire first surface. In this case, the spacer member may be embedded in the second optical unit. You may expose from the surface (2nd outer peripheral surface part).

本発明の複合光学素子の製造方法は、第1光学部材に第2光学部材およびスペーサ部材を接合させることにより複合光学素子を製造する方法である。具体的には、第1表面に、第1光学機能面部と、該第1光学機能面部を取り囲んでその第1光学機能面部に接続された第1外周面部とが存する第1光学部材を、準備する工程(a)と、第2光学部材を成形する成形面部と、成形面部を取り囲んでその成形面部に接続された成形面外周部とを有する成形型を準備する工程(b)と、成形面外周部の上にスペーサ部材を配置する工程(c)と、第2光学部材の素材となる光学素材を成形面部にセットし、その光学素材に第1光学部材を押し当てる工程(d)とを備えている。工程(d)では、第1光学機能面部を光学素材に接触させて、第1光学部材を成形型に配置した後、第1外周面部がスペーサ部材に当接するまで第1光学部材を光学素材に押し当て、その光学素材を少なくとも第1光学機能面部に接合させる。   The method for producing a composite optical element of the present invention is a method for producing a composite optical element by joining a second optical member and a spacer member to a first optical member. Specifically, a first optical member having a first optical functional surface portion and a first outer peripheral surface portion surrounding the first optical functional surface portion and connected to the first optical functional surface portion is prepared on the first surface. A step (a), a step (b) of preparing a molding die having a molding surface portion for molding the second optical member, and a molding surface outer peripheral portion surrounding the molding surface portion and connected to the molding surface portion; A step (c) of disposing a spacer member on the outer periphery, and a step (d) of setting an optical material as a material of the second optical member on the molding surface and pressing the first optical member against the optical material. I have. In the step (d), after the first optical functional surface portion is brought into contact with the optical material and the first optical member is disposed on the mold, the first optical member is used as the optical material until the first outer peripheral surface portion contacts the spacer member. The optical material is pressed and bonded to at least the first optical function surface portion.

本発明によれば、光学特性の向上を図ることができる。   According to the present invention, optical characteristics can be improved.

図1の(a)は実施形態1にかかる複合光学素子の断面図であり、(b)は(a)における下方から複合光学素子を見た時の平面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view of the composite optical element according to Embodiment 1, and FIG. 1B is a plan view of the composite optical element as viewed from below in FIG. 図2の(a)〜(d)は実施形態1にかかる複合光学素子の成形方法を示す断面図である。2A to 2D are cross-sectional views illustrating a method for molding a composite optical element according to the first embodiment. 図3は、図2(c)における上方から下型を見たときの平面図である。FIG. 3 is a plan view when the lower mold is viewed from above in FIG. 図4は、実施形態1の変形例1にかかる複合光学素子の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a composite optical element according to Modification 1 of Embodiment 1. 図5は、実施形態1の変形例2にかかる複合光学素子の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a composite optical element according to Modification 2 of Embodiment 1. 図6は、実施形態1の変形例3にかかる複合光学素子の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a composite optical element according to Modification 3 of Embodiment 1. 図7は、実施形態1の変形例4にかかる複合光学素子の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a composite optical element according to Modification 4 of Embodiment 1. 図8は、実施形態1の変形例5にかかる複合光学素子の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a composite optical element according to Modification 5 of Embodiment 1. 図9の(a)は実施形態2にかかる複合光学素子の断面図であり、(b)は(a)における下方から複合光学素子を見た時の平面図である。FIG. 9A is a cross-sectional view of the composite optical element according to the second embodiment, and FIG. 9B is a plan view of the composite optical element as viewed from below in FIG. 図10は、実施形態3にかかる複合光学素子の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a composite optical element according to the third embodiment. 図11の(a)および(b)は実施形態3にかかる複合光学素子の成形方法の一部を示す断面図である。FIGS. 11A and 11B are cross-sectional views illustrating a part of the composite optical element molding method according to the third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,2,3,101,201,301,401,501 複合光学素子
7 スペーサ部材(第1球体部材)
8 スペーサ部材(第2球体部材)
10,210 第1光学部
11 レンズ面(第1光学機能面部)
11a 凹凸部
12 第1外周面部
13 第1表面
15 複合光学素子本体
20,30,220 第2光学部
33 第2外周面部
61 第1光学部材
70 樹脂プリフォーム(光学素材)
71 第2光学部材
91,94 成形型
91a,94a 成形面部
91b,94b 成形面外周部
94c 凹部
1, 2, 3, 101, 201, 301, 401, 501 Compound optical element 7 Spacer member (first spherical member)
8 Spacer member (second sphere member)
10,210 1st optical part 11 Lens surface (1st optical function surface part)
11a Concave and convex portion 12 First outer peripheral surface portion 13 First surface 15 Composite optical element body 20, 30, 220 Second optical portion 33 Second outer peripheral surface portion 61 First optical member 70 Resin preform (optical material)
71 2nd optical member 91,94 Mold 91a, 94a Molding surface part 91b, 94b Molding surface outer peripheral part 94c Concave part

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiment.

《発明の実施形態1》
実施形態1では、複合光学素子の具体例として複合レンズを例に挙げて、その構成およびその成形方法を示す。
Embodiment 1 of the Invention
In the first embodiment, as a specific example of the composite optical element, a composite lens is taken as an example, and the configuration and the molding method thereof are shown.

図1は本実施形態にかかる複合光学素子1の構成を示す図であり、図1(a)はその概略断面図であり、図1(b)は図1(a)における下方から複合光学素子1を見たときの平面図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a composite optical element 1 according to the present embodiment, FIG. 1 (a) is a schematic sectional view thereof, and FIG. 1 (b) is a composite optical element from below in FIG. 1 (a). FIG.

本実施形態にかかる複合光学素子1は、複合光学素子本体15に4つのスペーサ部材(第1球体部材)7,7,…が固定されたものであり、複合光学素子本体15は、ガラス製の第1光学部10と樹脂製の第2光学部20とを有している。第1光学部10の第1表面13には、レンズ面(第1光学機能面部)11と第1外周面部12とが存在しており、第1外周面部12はレンズ面11を取り囲むようにしてレンズ面11に接続されている。すなわち、第1外周面部12は、コバ部(不図示)の表面である。そして、レンズ面11には第2光学部20が接合されており、第1外周面部12にはスペーサ部材7,7,…が固定されている。このスペーサ部材7,7,…は、成形時に第2光学部20の形状を制御するためのものであり、例えばレンズ面11における第2光学部20の厚みを調整するためのものである。   In the composite optical element 1 according to the present embodiment, four spacer members (first sphere members) 7, 7,... Are fixed to the composite optical element body 15. The composite optical element body 15 is made of glass. It has the 1st optical part 10 and the 2nd optical part 20 made from resin. A lens surface (first optical function surface portion) 11 and a first outer peripheral surface portion 12 exist on the first surface 13 of the first optical portion 10, and the first outer peripheral surface portion 12 surrounds the lens surface 11. It is connected to the lens surface 11. That is, the 1st outer peripheral surface part 12 is the surface of an edge part (not shown). And the 2nd optical part 20 is joined to the lens surface 11, and the spacer members 7, 7, ... are being fixed to the 1st outer peripheral surface part 12. As shown in FIG. The spacer members 7, 7,... Are for controlling the shape of the second optical unit 20 during molding, for example, for adjusting the thickness of the second optical unit 20 on the lens surface 11.

本実施形態にかかる複合光学素子1を詳細に示す。第1光学部10のレンズ面11では、光軸周囲は滑らかに形成されている一方、周縁には凹凸部11aが形成されている。この凹凸部11aは断面鋸歯状に形成されており回折部として機能する。このように第1光学部10のレンズ面11には光学的パワーが相異なる2領域が存在するので、本実施形態にかかる複合光学素子1は、波長が相異なる2つの光を集光させることができる。なお、第1光学部10はレンズ面11とは反対側に別のレンズ面14を有しているが、そのレンズ面14は滑らかに形成されている。   The composite optical element 1 concerning this embodiment is shown in detail. On the lens surface 11 of the first optical unit 10, the periphery of the optical axis is smoothly formed, while the concavo-convex portion 11 a is formed on the periphery. The uneven portion 11a is formed in a sawtooth shape in cross section and functions as a diffraction portion. As described above, since the lens surface 11 of the first optical unit 10 includes two regions having different optical powers, the composite optical element 1 according to the present embodiment collects two lights having different wavelengths. Can do. The first optical unit 10 has another lens surface 14 on the side opposite to the lens surface 11, but the lens surface 14 is formed smoothly.

第2光学部20は、上述のようにレンズ面11において第1光学部10に接合されており、その接合面22とは反対側にレンズ面21を有している。レンズ面21は、滑らかに成形されている。   The second optical unit 20 is bonded to the first optical unit 10 on the lens surface 11 as described above, and has the lens surface 21 on the opposite side to the bonded surface 22. The lens surface 21 is smoothly molded.

スペーサ部材7,7,…は、それぞれガラスからなる球体であり、第1外周面部12に配置されている。具体的には、スペーサ部材7,7,…は、第1光学部10の光軸上の一点を中心とし第1外周面部12に存在する円周上に、等間隔に配置されている。このようにスペーサ部材が配置されているので、プレス方法を用いて複合光学素子1を製造する際には、プレス工程中における第1光学部材61(図2(a)に記載)のぐらつきを防止することができる。   Each of the spacer members 7, 7,... Is a sphere made of glass, and is disposed on the first outer peripheral surface portion 12. Specifically, the spacer members 7, 7,... Are arranged at equal intervals on a circumference existing on the first outer peripheral surface portion 12 with one point on the optical axis of the first optical unit 10 as the center. Since the spacer member is arranged in this way, when the composite optical element 1 is manufactured using the pressing method, the wobble of the first optical member 61 (described in FIG. 2A) during the pressing process is prevented. can do.

なお、第1外周面部12におけるスペーサ部材7,7,…の配置は、図1(b)に記載の配置に限定されることはなく、レンズ面11に対して1つのスペーサ部材をそれ以外のスペーサ部材とは反対側に配置しておけば第1光学部材61の上記ぐらつきを防止できる。   The arrangement of the spacer members 7, 7,... On the first outer peripheral surface portion 12 is not limited to the arrangement shown in FIG. The wobbling of the first optical member 61 can be prevented by disposing it on the side opposite to the spacer member.

以上説明したように、本実施形態にかかる複合光学素子1はスペーサ部材7,7,…を備えているので、後述のように第2光学部20の形状を制御しながら複合光学素子1を成形することができる。よって、本実施形態にかかる複合光学素子1は、第2光学部を制御することなく製造された複合光学素子よりも優れた光学特性(収差や集光率等)を示す。   As described above, since the composite optical element 1 according to this embodiment includes the spacer members 7, 7,..., The composite optical element 1 is molded while controlling the shape of the second optical unit 20 as described later. can do. Therefore, the composite optical element 1 according to the present embodiment exhibits optical characteristics (such as aberration and light collection rate) superior to those of the composite optical element manufactured without controlling the second optical unit.

図2(a)から(d)は、本実施形態にかかる複合光学素子1の成形方法を示す断面図である。また、図3は、図2(c)に示す工程において、成形型91を同図における上方から見たときの平面図である。本実施形態にかかる複合光学素子1の成形方法は、図2(a)および(b)に示す工程において第1光学部10となる第1光学部材61を成形した後、図2(c)および(d)に示す工程において第1光学部材61に第2光学部20となる第2光学部材71を接合させるというものである。以下に具体的に示す。   2A to 2D are cross-sectional views illustrating a method for molding the composite optical element 1 according to the present embodiment. FIG. 3 is a plan view of the mold 91 as viewed from above in the process shown in FIG. In the molding method of the composite optical element 1 according to the present embodiment, after molding the first optical member 61 to be the first optical unit 10 in the steps shown in FIGS. 2A and 2B, In the step shown in (d), the second optical member 71 to be the second optical unit 20 is joined to the first optical member 61. This is specifically shown below.

まず、図2(a)に示すように、ガラスプリフォーム60および成形装置を用意する。ガラスプリフォーム60は、第1光学部10の形状に酷似した形状を有していることが好ましい。成形装置は上型81と下型82とを有しており、上型81と下型82とはそれぞれ成形面81a,82aを有している。成形面81aは第1光学部10のレンズ面14を成形する面であるので、滑らかに形成されている。一方、成形面82aは第1光学部10のレンズ面11を成形する面であるので、その面の中央は滑らかである一方、その面の周縁は凹凸部11aに対応して凹凸である。そして、成形面81aと成形面82aとで形成されるキャビティ内にガラスプリフォーム60をセットする。   First, as shown in FIG. 2A, a glass preform 60 and a molding apparatus are prepared. The glass preform 60 preferably has a shape very similar to the shape of the first optical unit 10. The molding apparatus has an upper mold 81 and a lower mold 82, and the upper mold 81 and the lower mold 82 have molding surfaces 81a and 82a, respectively. Since the molding surface 81a is a surface for molding the lens surface 14 of the first optical unit 10, it is formed smoothly. On the other hand, since the molding surface 82a is a surface for molding the lens surface 11 of the first optical unit 10, the center of the surface is smooth, while the peripheral edge of the surface is irregular corresponding to the irregular portion 11a. Then, the glass preform 60 is set in a cavity formed by the molding surface 81a and the molding surface 82a.

次に、ガラスプリフォーム60をそのガラス軟化温度付近にまで加熱し、図2(b)に示すようにプレスして上型81および下型82の成形面81a,82aをそれぞれガラスプリフォーム60の表面に転写する。プレスする際、上型81をガラスプリフォーム60の表面に押し付けてもよく、下型82をガラスプリフォーム60の表面に押し付けてもよく、上型81および下型82をガラスプリフォーム60に押し付けてもよい。その後、冷却する。これにより、第1光学部材61を成形することができる。このようにプレス成形法を用いて第1光学部材61を成形するので、研磨法や研削法を用いて第1光学部材を成形する場合と異なり、一回の成形で第1光学部材61を成形できるとともに、レンズ面が非球面であっても成形面の加工により比較的容易に成形することができる。   Next, the glass preform 60 is heated to near the glass softening temperature, and is pressed as shown in FIG. 2B to form the molding surfaces 81a and 82a of the upper mold 81 and the lower mold 82, respectively. Transfer to the surface. When pressing, the upper mold 81 may be pressed against the surface of the glass preform 60, the lower mold 82 may be pressed against the surface of the glass preform 60, and the upper mold 81 and the lower mold 82 are pressed against the glass preform 60. May be. Then, it is cooled. Thereby, the 1st optical member 61 can be shape | molded. Since the first optical member 61 is molded using the press molding method in this manner, the first optical member 61 is molded by a single molding, unlike when the first optical member is molded using the polishing method or the grinding method. In addition, even if the lens surface is aspherical, it can be molded relatively easily by processing the molding surface.

続いて、図2(c)に示す成形装置を準備する。成形装置は下型91を有しており、下型91には成形面部91aが形成されている。成形面部91aは第2光学部20のレンズ面22を成形するために形成されており、成形面部91aの外側には成形面外周部91bが存在している。そして、スペーサ部材7,7,…を成形面外周部91bにセットする。具体的には、図3に示すように、4つのスペーサ部材7,7,…を、成形面部91aの中心軸上の一点を中心とし成形面外周部91bに存在する円周上に等間隔に配置する。また、成形面部91aには、溶融した樹脂プリフォーム70をセットする。   Then, the shaping | molding apparatus shown in FIG.2 (c) is prepared. The molding apparatus has a lower mold 91, and a molding surface portion 91 a is formed on the lower mold 91. The molding surface portion 91a is formed for molding the lens surface 22 of the second optical unit 20, and a molding surface outer peripheral portion 91b exists outside the molding surface portion 91a. The spacer members 7, 7,... Are set on the molding surface outer peripheral portion 91b. Specifically, as shown in FIG. 3, the four spacer members 7, 7,... Deploy. Further, the molten resin preform 70 is set on the molding surface portion 91a.

それから、図2(d)に示すように、第1光学部材61を下型91に押し当ててプレスする。具体的には、まず、第1光学部材61の光軸を成形面部91aの中心軸に一致させて、第1光学部材61のレンズ面を樹脂プリフォーム70の表面に当接させる。このように光軸を中心軸に一致させて第1光学部材61を下型91に配置することにより、光軸を互いに一致させて第2光学部材71を第1光学部材61に接合させることができる。次に、第1光学部材61を樹脂プリフォーム70に押し当てる。第1光学部材61を樹脂プリフォーム70に押し当てていくにつれて、溶融した樹脂は成形面部91aの中心からその周縁へ向かって流動する。そして、第1光学部材61の第1外周面部がスペーサ部材7,7,…に当接したところで、プレスを終了させる。これにより、図1(a)に示す複合光学素子1を成形することができる。   Then, as shown in FIG. 2D, the first optical member 61 is pressed against the lower mold 91 and pressed. Specifically, first, the lens surface of the first optical member 61 is brought into contact with the surface of the resin preform 70 with the optical axis of the first optical member 61 aligned with the central axis of the molding surface portion 91a. Thus, by arranging the first optical member 61 on the lower mold 91 with the optical axis aligned with the central axis, the second optical member 71 can be joined to the first optical member 61 with the optical axes aligned with each other. it can. Next, the first optical member 61 is pressed against the resin preform 70. As the first optical member 61 is pressed against the resin preform 70, the molten resin flows from the center of the molding surface portion 91a toward the periphery thereof. When the first outer peripheral surface portion of the first optical member 61 comes into contact with the spacer members 7, 7,. Thereby, the composite optical element 1 shown to Fig.1 (a) can be shape | molded.

以上説明したように、本実施形態にかかる複合光学素子1の成形方法では、第2光学部材71を接合させる工程(図2(d)に示す工程)において、第1光学部材61の第1外周面部がスペーサ部材7,7,…に当接するまで第1光学部材61を押し当てるので、第1光学部材61に接合される第2光学部材71の厚みを制御することができる。   As described above, in the molding method of the composite optical element 1 according to the present embodiment, the first outer periphery of the first optical member 61 in the step of bonding the second optical member 71 (the step shown in FIG. 2D). Since the 1st optical member 61 is pressed until a surface part contact | abuts to the spacer members 7, 7, ..., the thickness of the 2nd optical member 71 joined to the 1st optical member 61 is controllable.

このような複合光学素子1は、撮像装置、照明装置、光ディスク記録再生装置等の光学機器に搭載することができる。撮像装置は、被写体を撮影するための装置であり、例えばデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラである。照明装置は、被照明対象物に光を照射するための装置であり、例えばプロジェクタである。また、光ディスク記録再生装置は、デジタルバーサタイルディスク( 以下、DVDと称す) や、コンパクトディスク( 以下、CDと称す)や、ブルレイディスク(登録商標、以下BD(登録商標)と称す)などを記録再生する装置である。一般に、DVD、CDおよびBDでは、記録再生するための光源の波長や光ディスクの厚みなどが互いに異なるので、一台の光ディスク記録再生装置でDVDとCDとBDとを記録再生可能とするためには光学系を工夫する必要があるが、本実施形態にかかる複合光学素子1を用いれば複数種類の情報記録媒体に対して互換性を有する光ディスク記録再生装置を実現することができる。   Such a composite optical element 1 can be mounted on an optical apparatus such as an imaging device, an illumination device, and an optical disc recording / reproducing device. The imaging device is a device for photographing a subject, for example, a digital still camera or a digital video camera. The illumination device is a device for irradiating light on an object to be illuminated, and is, for example, a projector. In addition, the optical disc recording / reproducing apparatus records and reproduces digital versatile discs (hereinafter referred to as DVD), compact discs (hereinafter referred to as CD), Blu-ray discs (registered trademark, hereinafter referred to as BD (registered trademark)), and the like. It is a device to do. In general, DVD, CD, and BD have different light source wavelengths and optical disk thicknesses for recording and reproduction, so that a single optical disk recording and reproduction device can record and reproduce DVD, CD, and BD. Although it is necessary to devise an optical system, if the composite optical element 1 according to the present embodiment is used, an optical disc recording / reproducing apparatus compatible with a plurality of types of information recording media can be realized.

なお、複合光学素子本体の形状や凹凸部の形状は、上記記載に限定されない。以下の第1および第5の変形例において、それらの形状の変形例を示す。   In addition, the shape of the composite optical element body and the shape of the concavo-convex portion are not limited to the above description. In the following first and fifth modified examples, modified examples of these shapes will be shown.

(第1の変形例)
図4は、上記実施形態1の第1の変形例にかかる複合光学素子101の概略断面図である。本変形例にかかる複合光学素子101では、第1光学部10のレンズ面11のみならず第2光学部120のレンズ面121にも凹凸部121aが形成されている。これにより、本変形例にかかる複合光学素子101では、互いに波長が異なる3つの光を集光することができる。
(First modification)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the composite optical element 101 according to the first modification of the first embodiment. In the composite optical element 101 according to this modified example, the uneven portion 121 a is formed not only on the lens surface 11 of the first optical unit 10 but also on the lens surface 121 of the second optical unit 120. As a result, the composite optical element 101 according to the present modification can collect three lights having different wavelengths.

(第2の変形例)
図5は、上記実施形態1の第2の変形例にかかる複合光学素子201の概略断面図である。本変形例にかかる複合光学素子201では、第1光学部210は平板状であり、凹凸部211aは断面階段状であり回折部である。
(Second modification)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a composite optical element 201 according to the second modification of the first embodiment. In the composite optical element 201 according to this modification, the first optical unit 210 has a flat plate shape, and the uneven portion 211a has a stepped cross section and is a diffractive portion.

具体的には、第1光学部210の第1表面213には、上記実施形態1の第1光学部10と同様、レンズ面211と第1外周面部212とが存在しており、レンズ面211には凹凸部211aが形成されている。第2光学部220は、接合面222において第1光学部210に接合されている。   Specifically, on the first surface 213 of the first optical unit 210, as in the first optical unit 10 of the first embodiment, the lens surface 211 and the first outer peripheral surface portion 212 exist, and the lens surface 211 is present. The concavo-convex portion 211a is formed on the surface. The second optical unit 220 is bonded to the first optical unit 210 at the bonding surface 222.

(第3の変形例)
図6は、上記実施形態1の第3の変形例にかかる複合光学素子301の概略断面図である。本変形例にかかる複合光学素子301は上記第2の変形例にかかる複合光学素子201と略同一であるが、凹凸部311aはレンズアレイ部である。すなわち、レンズ面311には複数の凹状のレンズが配列されている。
(Third Modification)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a composite optical element 301 according to the third modification of the first embodiment. The composite optical element 301 according to this modification is substantially the same as the composite optical element 201 according to the second modification, but the concavo-convex part 311a is a lens array part. That is, a plurality of concave lenses are arranged on the lens surface 311.

(第4の変形例)
図7は、上記実施形態1の第4の変形例にかかる複合光学素子401の概略断面図である。本変形例にかかる複合光学素子401は上記実施形態1にかかる複合光学素子1と略同一であるが、凹凸部411aは位相段差部である。
(Fourth modification)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a composite optical element 401 according to the fourth modification of the first embodiment. The composite optical element 401 according to this modification is substantially the same as the composite optical element 1 according to the first embodiment, but the concavo-convex part 411a is a phase step part.

(第5の変形例)
図8は、上記実施形態1の第5の変形例にかかる複合光学素子501の概略断面図である。本変形例にかかる複合光学素子501は上記実施形態1にかかる複合光学素子1と略同一であるが、凹凸部511aは反射防止部である。すなわち、レンズ面には、複数の錐体状突起部が形成されており、錐体状突起部は反射させようとする光の波長以下のピッチでそれぞれ配列されている。
(Fifth modification)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a composite optical element 501 according to a fifth modification of the first embodiment. The composite optical element 501 according to this modification is substantially the same as the composite optical element 1 according to the first embodiment, but the concavo-convex part 511a is an antireflection part. That is, a plurality of cone-shaped protrusions are formed on the lens surface, and the cone-shaped protrusions are arranged at a pitch equal to or less than the wavelength of the light to be reflected.

《発明の実施形態2》
図9は、実施形態2にかかる複合光学素子2の構成を示す図である。図9(a)はその断面図であり、図9(b)は図9(a)における下方から複合光学素子2を見た時の平面図である。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the composite optical element 2 according to the second embodiment. FIG. 9A is a cross-sectional view thereof, and FIG. 9B is a plan view of the composite optical element 2 as viewed from below in FIG. 9A.

本実施形態にかかる複合光学素子2では、第2光学部30は、レンズ面11だけでなく第1外周面部12においても第1光学部10に接合されている。すなわち、複合光学素子2では、第2光学部30は、第1表面13において第1光学部10に接合されている。このような複合光学素子2は、プレス工程中に溶融した樹脂プリフォームが成形型の成形面部から成形面外周部または第1光学部材の第1外周面部をつたって流れ出て固化したことにより形成されたものであり、樹脂プリフォームの分量が多ければ形成される。   In the composite optical element 2 according to the present embodiment, the second optical unit 30 is bonded to the first optical unit 10 not only at the lens surface 11 but also at the first outer peripheral surface portion 12. That is, in the composite optical element 2, the second optical unit 30 is bonded to the first optical unit 10 on the first surface 13. Such a composite optical element 2 is formed by the resin preform melted during the pressing process flowing out from the molding surface portion of the mold through the molding surface outer peripheral portion or the first outer peripheral surface portion of the first optical member and solidifying. It is formed if the amount of the resin preform is large.

また、第1外周面部12には、上記実施形態1のスペーサ部材7,7,…が3個固定されているとともに、スペーサ部材7,7,…よりも球径の小さいスペーサ部材(第2球体部材)8が3個固定されている。そして、スペーサ部材7,7,…およびスペーサ部材8,8,…は何れも第2光学部30に埋め込まれている。   Further, three spacer members 7, 7,... Of the first embodiment are fixed to the first outer peripheral surface portion 12, and a spacer member (second sphere) having a smaller sphere diameter than the spacer members 7, 7,. Three members 8 are fixed. .. And the spacer members 8, 8,... Are embedded in the second optical unit 30.

以上説明したように、本実施形態にかかる複合光学素子2では、第1外周面部12においても第2光学部30が接合されているので、この部分を取り付け部として複合光学素子2を鏡筒等の光学系に取り付けることができる。さらに、この取り付け部にはスペーサ部材7,7,…およびスペーサ部材8,8,…が埋め込まれているので、スペーサ部材が埋め込まれていない場合に比べて取り付け部の強度を確保することができる。   As described above, in the composite optical element 2 according to the present embodiment, since the second optical unit 30 is also joined to the first outer peripheral surface part 12, the composite optical element 2 is attached to the lens barrel by using this part as an attachment part. It can be attached to the optical system. Further, since the spacer members 7, 7,... And the spacer members 8, 8,... Are embedded in the attachment portion, the strength of the attachment portion can be ensured as compared with the case where the spacer member is not embedded. .

《発明の実施形態3》
図10は、実施形態3にかかる複合光学素子3の構成を示す概略断面図である。
<< Embodiment 3 of the Invention >>
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the composite optical element 3 according to the third embodiment.

本実施形態にかかる複合光学素子3では、第2光学部30は、上記第2実施形態に記載のように第1表面13において第1光学部10に接合されており、スペーサ部材7,7,…は、レンズ面31に接続された第2外周面部33から露出している。このようにスペーサ部材7,7,…が第2外周面部33から露出しているので、複合光学素子3を光学系に取り付ける際の取り付け面積を小さくすることができ、その結果、光学機器の駆動時に発生する熱が複合光学素子3に伝達することを防止することができる。   In the composite optical element 3 according to the present embodiment, the second optical unit 30 is bonded to the first optical unit 10 on the first surface 13 as described in the second embodiment, and the spacer members 7, 7, Are exposed from the second outer peripheral surface portion 33 connected to the lens surface 31. As described above, since the spacer members 7, 7,... Are exposed from the second outer peripheral surface portion 33, the mounting area when the composite optical element 3 is attached to the optical system can be reduced. It is possible to prevent heat generated at times from being transmitted to the composite optical element 3.

図11(a)および(b)は、本実施形態にかかる複合光学素子3の製造方法の一部を示す断面図である。   11A and 11B are cross-sectional views showing a part of the method for manufacturing the composite optical element 3 according to the present embodiment.

本実施形態にかかる複合光学素子3は、上記実施形態1における図2(a)および(b)に示す工程を経て第1光学部材61を成形した後、図11(a)および(b)に示す工程を経て第1光学部材61に第2光学部材72を接合させて成形される。以下には、本実施形態に特有の製造方法を中心に説明する。   After the composite optical element 3 according to the present embodiment has formed the first optical member 61 through the steps shown in FIGS. 2A and 2B in the first embodiment, the composite optical element 3 is shown in FIGS. 11A and 11B. The second optical member 72 is joined to the first optical member 61 through the steps shown in the figure. Below, it demonstrates centering on the manufacturing method peculiar to this embodiment.

上記実施形態1に記載の方法に従って第1光学部材61を成形した後、図11(a)に示す成形型94を用意する。この成形型94は上記実施形態1の成形型91と略同一であるが、成形面外周部94bには4つの凹部94c,94c,…が形成されている。各凹部94cは、成形面外周部94bに例えばV溝に形成されており、光軸上の一点を中心とする円周上に互いに間隔を開けて形成されている。そして、凹部94c,94c,…にスペーサ部材の一部を嵌入させる。このように各スペーサ部材7の一部を成形型94に嵌入させるので、成形された複合光学素子3では図10に示すように各スペーサ部材7の一部が第2外周面部33から露出する。   After the first optical member 61 is molded according to the method described in the first embodiment, a molding die 94 shown in FIG. 11A is prepared. The molding die 94 is substantially the same as the molding die 91 of the first embodiment, but four concave portions 94c, 94c,... Are formed on the molding surface outer peripheral portion 94b. Each concave portion 94c is formed, for example, as a V-groove in the outer peripheral portion 94b of the molding surface, and is formed on the circumference centered at one point on the optical axis at intervals. Then, a part of the spacer member is inserted into the recesses 94c, 94c,. Since a part of each spacer member 7 is fitted in the mold 94 in this way, a part of each spacer member 7 is exposed from the second outer peripheral surface portion 33 as shown in FIG. 10 in the molded composite optical element 3.

その後、溶融した樹脂プリフォーム70を成形面部94aにセットして、樹脂プリフォーム70に対して第1光学部材61をプレスする。そして、上記実施形態1に記載のように、第1光学部材61の第1外周面部がスペーサ部材7,7,…に当接したところで、プレスを終了させる。   Thereafter, the molten resin preform 70 is set on the molding surface portion 94 a and the first optical member 61 is pressed against the resin preform 70. Then, as described in the first embodiment, when the first outer peripheral surface portion of the first optical member 61 comes into contact with the spacer members 7, 7,.

なお、上記凹部の形状はV溝に限定されない。凹部は、各スペーサ部材の一部を嵌入可能な構成であればよい。   In addition, the shape of the said recessed part is not limited to a V-groove. The recessed part should just be a structure which can insert a part of each spacer member.

《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態1乃至3について、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
The present invention may be configured as follows with respect to the first to third embodiments.

第2光学部は、上記実施形態1に記載のように第1光学部のレンズ面においてのみ第1光学部に接合されていてもよく、上記実施形態2および3に記載のように第1光学部の第1表面全体において接合されていてもよく、第1光学部のレンズ面およびその周縁において第1光学部に接合されていてもよい。供給する樹脂プリフォームの量やプレス時の圧力のかけ方などに応じて異なるので一概には言えないが、第2光学部は、少なくとも第1光学部のレンズ面において接合されるように成形される。   The second optical unit may be joined to the first optical unit only on the lens surface of the first optical unit as described in the first embodiment, and the first optical unit as described in the second and third embodiments. It may be joined to the entire first surface of the part, or may be joined to the first optical part at the lens surface of the first optical part and its peripheral edge. The second optical part is shaped so as to be bonded at least on the lens surface of the first optical part, although it cannot be generally stated because it differs depending on the amount of resin preform to be supplied and how to apply pressure during pressing. The

第1光学部のレンズ面は非球面であるとしたが、上記第1実施形態の第2および第3の変形例に記載のように平面であってもよく、球面、円筒面、打球面およびトーリック面であってもよい。   Although the lens surface of the first optical unit is an aspherical surface, it may be a flat surface as described in the second and third modifications of the first embodiment, and includes a spherical surface, a cylindrical surface, a ball striking surface, and It may be a toric surface.

第2光学部は樹脂からなるとしたが、具体的にはエネルギー硬化樹脂や熱可塑性樹脂である。エネルギー硬化樹脂とは、例えば熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂および電子線硬化樹脂等であり、所定のエネルギー(熱、紫外線、電子線等)を付与することにより硬化する樹脂である。そのため、エネルギー硬化樹脂を用いて第2光学部を成形する場合には、溶融した樹脂を下型の成形面部にセットしてから第1光学部材を押し当てて所定のエネルギーを付与すればよい。例えば、紫外線硬化樹脂を用いて第2光学部を成形する場合には、紫外線を照射して硬化させればよい。また、熱可塑性樹脂を用いて第2光学部を成形する場合には、溶融した樹脂を下型の凹凸部にセットしてから第1光学部材を押し当てて冷却すればよい。所定エネルギーを付与するタイミングおよび冷却するタイミングは、いずれも、第1光学部材の第1外周面部がスペーサ部材に当接した時である。   Although the second optical part is made of resin, specifically, it is an energy curable resin or a thermoplastic resin. The energy curable resin is, for example, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin, or the like, and is a resin that is cured by applying predetermined energy (heat, ultraviolet ray, electron beam, or the like). Therefore, when the second optical part is molded using the energy curable resin, the melted resin is set on the molding surface part of the lower mold, and then the first optical member is pressed to give predetermined energy. For example, when the second optical part is molded using an ultraviolet curable resin, it may be cured by irradiating with ultraviolet rays. In addition, when the second optical part is molded using a thermoplastic resin, the molten resin may be set on the uneven part of the lower mold and then cooled by pressing the first optical member. The timing for applying the predetermined energy and the timing for cooling are both when the first outer peripheral surface portion of the first optical member is in contact with the spacer member.

第1および第2光学部の材質は何れも上記材質に限定されない。材質は何れもガラスであってもよく、樹脂であっても良い。また、第1および第2光学部にはそれぞれ、光学特性に影響を与えない不純物が混入されていてもよい。   The materials of the first and second optical parts are not limited to the above materials. Any of the materials may be glass or resin. The first and second optical units may be mixed with impurities that do not affect the optical characteristics.

凹凸部は、第2光学部のレンズ面にのみ形成されていてもよく、また、第1光学部のレンズ面および第2光学部のレンズ面においてそれぞれ2種以上形成されていても良い。   The uneven portion may be formed only on the lens surface of the second optical unit, or two or more types may be formed on each of the lens surface of the first optical unit and the lens surface of the second optical unit.

スペーサ部材の形状および個数は特に限定されない。   The shape and the number of spacer members are not particularly limited.

また、溶融した樹脂プリフォームを用いて第2光学部材を成形するとしたが、常温において液状の樹脂プリフォームを用いて第2光学部材を成形してもよく、常温において固体の樹脂プリフォームを下型にセットし、その後に加熱もしくは紫外線照射によりその樹脂プリフォームを溶融させて第2光学部材を成形してもよい。   In addition, the second optical member is molded using the molten resin preform, but the second optical member may be molded using a resin preform that is liquid at room temperature. The second optical member may be molded by setting in a mold and then melting the resin preform by heating or ultraviolet irradiation.

以上説明したように、本発明は、光ディスク記録再生装置に搭載可能であり、それ以外にも、撮像装置(デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等)や表示装置(プロジェクターなど)にも搭載可能である。   As described above, the present invention can be mounted on an optical disc recording / playback apparatus, and can also be mounted on an imaging apparatus (digital still camera, digital video camera, etc.) or display apparatus (projector, etc.). .

本発明は、複合光学素子およびその製造方法に関し、特に、第1光学部の第1表面の一部において第2光学部が接合された複合光学素子に関するものである。   The present invention relates to a composite optical element and a method for manufacturing the same, and more particularly to a composite optical element in which a second optical unit is bonded to a part of a first surface of a first optical unit.

従来より、2つ以上の光学部が互いに接合された複合光学素子が知られている。例えば、2つの光学部からなる複合光学素子では、第1光学部の表面において第2光学部が第1光学部に接合されており、このような複合光学素子は、第1光学部を成形後、第1光学部に第2光学部を接合させることにより製造することができる。   Conventionally, a composite optical element in which two or more optical parts are bonded to each other is known. For example, in a composite optical element composed of two optical parts, the second optical part is bonded to the first optical part on the surface of the first optical part. Such a composite optical element is formed after the first optical part is molded. It can be manufactured by bonding the second optical part to the first optical part.

このような複合光学素子では、各光学部の形状が複合光学素子の光学特性に大きな影響を与える場合がある。そのため、特許文献1には、2つの光学部からなる複合光学素子を成形する場合に、パルスモータやバックラッシの少ない機構(バネ押圧)等を用いて第2光学部を第1光学部に位置決めして接合する方法が開示されている。
特開2001−249208号公報
In such a composite optical element, the shape of each optical part may greatly affect the optical characteristics of the composite optical element. Therefore, in Patent Document 1, when a composite optical element composed of two optical parts is molded, the second optical part is positioned on the first optical part using a pulse motor or a mechanism with less backlash (spring pressing). A method of joining is disclosed.
JP 2001-249208 A

しかしながら、特許文献1に記載の方法を用いても第2光学部を所望の形状に成形できない場合があり、その結果、光学特性に優れた複合光学素子を提供できない場合がある。   However, even if the method described in Patent Document 1 is used, the second optical unit may not be formed into a desired shape, and as a result, a composite optical element having excellent optical characteristics may not be provided.

本発明は、かか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、複合光学素子の光学特性の向上を図ることにある。   The present invention has been made in view of such points, and an object thereof is to improve the optical characteristics of the composite optical element.

本発明の複合光学素子は、複合光学素子本体にスペーサ部材が固定されている。複合光学素子本体は、第1表面に、第1光学機能面部と、第1光学機能面部を取り囲んでその第1光学機能面部に接続された第1外周面部とが存する第1光学部と、第1光学機能面部において第1光学部に接合された第2光学部とを有している。スペーサ部材は、第1外周面部に固定されている。   In the composite optical element of the present invention, the spacer member is fixed to the composite optical element body. The composite optical element body includes a first optical part having a first optical functional surface part and a first outer peripheral surface part surrounding the first optical functional surface part and connected to the first optical functional surface part on the first surface; And a second optical unit bonded to the first optical unit in the one optical function surface unit. The spacer member is fixed to the first outer peripheral surface portion.

なお、第2光学部は、第1表面全体において第1光学部に接合されていてもよく、その場合には、スペーサ部材は、第2光学部に埋設されていてもよく第2光学部の表面(第2外周面部)から露出していてもよい。   The second optical unit may be bonded to the first optical unit on the entire first surface. In this case, the spacer member may be embedded in the second optical unit. You may expose from the surface (2nd outer peripheral surface part).

本発明の複合光学素子の製造方法は、第1光学部材に第2光学部材およびスペーサ部材を接合させることにより複合光学素子を製造する方法である。具体的には、第1表面に、第1光学機能面部と、該第1光学機能面部を取り囲んでその第1光学機能面部に接続された第1外周面部とが存する第1光学部材を、準備する工程(a)と、第2光学部材を成形する成形面部と、成形面部を取り囲んでその成形面部に接続された成形面外周部とを有する成形型を準備する工程(b)と、成形面外周部の上にスペーサ部材を配置する工程(c)と、第2光学部材の素材となる光学素材を成形面部にセットし、その光学素材に第1光学部材を押し当てる工程(d)とを備えている。工程(d)では、第1光学機能面部を光学素材に接触させて、第1光学部材を成形型に配置した後、第1外周面部がスペーサ部材に当接するまで第1光学部材を光学素材に押し当て、その光学素材を少なくとも第1光学機能面部に接合させる。   The method for producing a composite optical element of the present invention is a method for producing a composite optical element by joining a second optical member and a spacer member to a first optical member. Specifically, a first optical member having a first optical functional surface portion and a first outer peripheral surface portion surrounding the first optical functional surface portion and connected to the first optical functional surface portion is prepared on the first surface. A step (a), a step (b) of preparing a molding die having a molding surface portion for molding the second optical member, and a molding surface outer peripheral portion surrounding the molding surface portion and connected to the molding surface portion; A step (c) of disposing a spacer member on the outer periphery, and a step (d) of setting an optical material as a material of the second optical member on the molding surface and pressing the first optical member against the optical material. I have. In the step (d), after the first optical functional surface portion is brought into contact with the optical material and the first optical member is disposed on the mold, the first optical member is used as the optical material until the first outer peripheral surface portion contacts the spacer member. The optical material is pressed and bonded to at least the first optical function surface portion.

本発明によれば、光学特性の向上を図ることができる。   According to the present invention, optical characteristics can be improved.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiment.

《発明の実施形態1》
実施形態1では、複合光学素子の具体例として複合レンズを例に挙げて、その構成およびその成形方法を示す。
Embodiment 1 of the Invention
In the first embodiment, as a specific example of the composite optical element, a composite lens is taken as an example, and the configuration and the molding method thereof are shown.

図1は本実施形態にかかる複合光学素子1の構成を示す図であり、図1(a)はその概略断面図であり、図1(b)は図1(a)における下方から複合光学素子1を見たときの平面図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a composite optical element 1 according to the present embodiment, FIG. 1 (a) is a schematic sectional view thereof, and FIG. 1 (b) is a composite optical element from below in FIG. 1 (a). FIG.

本実施形態にかかる複合光学素子1は、複合光学素子本体15に4つのスペーサ部材(第1球体部材)7,7,…が固定されたものであり、複合光学素子本体15は、ガラス製の第1光学部10と樹脂製の第2光学部20とを有している。第1光学部10の第1表面13には、レンズ面(第1光学機能面部)11と第1外周面部12とが存在しており、第1外周面部12はレンズ面11を取り囲むようにしてレンズ面11に接続されている。すなわち、第1外周面部12は、コバ部(不図示)の表面である。そして、レンズ面11には第2光学部20が接合されており、第1外周面部12にはスペーサ部材7,7,…が固定されている。このスペーサ部材7,7,…は、成形時に第2光学部20の形状を制御するためのものであり、例えばレンズ面11における第2光学部20の厚みを調整するためのものである。   In the composite optical element 1 according to the present embodiment, four spacer members (first sphere members) 7, 7,... Are fixed to the composite optical element body 15. The composite optical element body 15 is made of glass. It has the 1st optical part 10 and the 2nd optical part 20 made from resin. A lens surface (first optical function surface portion) 11 and a first outer peripheral surface portion 12 exist on the first surface 13 of the first optical portion 10, and the first outer peripheral surface portion 12 surrounds the lens surface 11. It is connected to the lens surface 11. That is, the 1st outer peripheral surface part 12 is the surface of an edge part (not shown). And the 2nd optical part 20 is joined to the lens surface 11, and the spacer members 7, 7, ... are being fixed to the 1st outer peripheral surface part 12. As shown in FIG. The spacer members 7, 7,... Are for controlling the shape of the second optical unit 20 during molding, for example, for adjusting the thickness of the second optical unit 20 on the lens surface 11.

本実施形態にかかる複合光学素子1を詳細に示す。第1光学部10のレンズ面11では、光軸周囲は滑らかに形成されている一方、周縁には凹凸部11aが形成されている。この凹凸部11aは断面鋸歯状に形成されており回折部として機能する。このように第1光学部10のレンズ面11には光学的パワーが相異なる2領域が存在するので、本実施形態にかかる複合光学素子1は、波長が相異なる2つの光を集光させることができる。なお、第1光学部10はレンズ面11とは反対側に別のレンズ面14を有しているが、そのレンズ面14は滑らかに形成されている。   The composite optical element 1 concerning this embodiment is shown in detail. On the lens surface 11 of the first optical unit 10, the periphery of the optical axis is smoothly formed, while the concavo-convex portion 11 a is formed on the periphery. The uneven portion 11a is formed in a sawtooth shape in cross section and functions as a diffraction portion. As described above, since the lens surface 11 of the first optical unit 10 includes two regions having different optical powers, the composite optical element 1 according to the present embodiment collects two lights having different wavelengths. Can do. The first optical unit 10 has another lens surface 14 on the side opposite to the lens surface 11, but the lens surface 14 is formed smoothly.

第2光学部20は、上述のようにレンズ面11において第1光学部10に接合されており、その接合面22とは反対側にレンズ面21を有している。レンズ面21は、滑らかに成形されている。   The second optical unit 20 is bonded to the first optical unit 10 on the lens surface 11 as described above, and has the lens surface 21 on the opposite side to the bonded surface 22. The lens surface 21 is smoothly molded.

スペーサ部材7,7,…は、それぞれガラスからなる球体であり、第1外周面部12に配置されている。具体的には、スペーサ部材7,7,…は、第1光学部10の光軸上の一点を中心とし第1外周面部12に存在する円周上に、等間隔に配置されている。このようにスペーサ部材が配置されているので、プレス方法を用いて複合光学素子1を製造する際には、プレス工程中における第1光学部材61(図2(a)に記載)のぐらつきを防止することができる。   Each of the spacer members 7, 7,... Is a sphere made of glass, and is disposed on the first outer peripheral surface portion 12. Specifically, the spacer members 7, 7,... Are arranged at equal intervals on a circumference existing on the first outer peripheral surface portion 12 with one point on the optical axis of the first optical unit 10 as the center. Since the spacer member is arranged in this way, when the composite optical element 1 is manufactured using the pressing method, the wobble of the first optical member 61 (described in FIG. 2A) during the pressing process is prevented. can do.

なお、第1外周面部12におけるスペーサ部材7,7,…の配置は、図1(b)に記載の配置に限定されることはなく、レンズ面11に対して1つのスペーサ部材をそれ以外のスペーサ部材とは反対側に配置しておけば第1光学部材61の上記ぐらつきを防止できる。   The arrangement of the spacer members 7, 7,... On the first outer peripheral surface portion 12 is not limited to the arrangement shown in FIG. The wobbling of the first optical member 61 can be prevented by disposing it on the side opposite to the spacer member.

以上説明したように、本実施形態にかかる複合光学素子1はスペーサ部材7,7,…を備えているので、後述のように第2光学部20の形状を制御しながら複合光学素子1を成形することができる。よって、本実施形態にかかる複合光学素子1は、第2光学部を制御することなく製造された複合光学素子よりも優れた光学特性(収差や集光率等)を示す。   As described above, since the composite optical element 1 according to this embodiment includes the spacer members 7, 7,..., The composite optical element 1 is molded while controlling the shape of the second optical unit 20 as described later. can do. Therefore, the composite optical element 1 according to the present embodiment exhibits optical characteristics (such as aberration and light collection rate) superior to those of the composite optical element manufactured without controlling the second optical unit.

図2(a)から(d)は、本実施形態にかかる複合光学素子1の成形方法を示す断面図である。また、図3は、図2(c)に示す工程において、成形型91を同図における上方から見たときの平面図である。本実施形態にかかる複合光学素子1の成形方法は、図2(a)および(b)に示す工程において第1光学部10となる第1光学部材61を成形した後、図2(c)および(d)に示す工程において第1光学部材61に第2光学部20となる第2光学部材71を接合させるというものである。以下に具体的に示す。   2A to 2D are cross-sectional views illustrating a method for molding the composite optical element 1 according to the present embodiment. FIG. 3 is a plan view of the mold 91 as viewed from above in the process shown in FIG. In the molding method of the composite optical element 1 according to the present embodiment, after molding the first optical member 61 to be the first optical unit 10 in the steps shown in FIGS. 2A and 2B, In the step shown in (d), the second optical member 71 to be the second optical unit 20 is joined to the first optical member 61. This is specifically shown below.

まず、図2(a)に示すように、ガラスプリフォーム60および成形装置を用意する。ガラスプリフォーム60は、第1光学部10の形状に酷似した形状を有していることが好ましい。成形装置は上型81と下型82とを有しており、上型81と下型82とはそれぞれ成形面81a,82aを有している。成形面81aは第1光学部10のレンズ面14を成形する面であるので、滑らかに形成されている。一方、成形面82aは第1光学部10のレンズ面11を成形する面であるので、その面の中央は滑らかである一方、その面の周縁は凹凸部11aに対応して凹凸である。そして、成形面81aと成形面82aとで形成されるキャビティ内にガラスプリフォーム60をセットする。   First, as shown in FIG. 2A, a glass preform 60 and a molding apparatus are prepared. The glass preform 60 preferably has a shape very similar to the shape of the first optical unit 10. The molding apparatus has an upper mold 81 and a lower mold 82, and the upper mold 81 and the lower mold 82 have molding surfaces 81a and 82a, respectively. Since the molding surface 81a is a surface for molding the lens surface 14 of the first optical unit 10, it is formed smoothly. On the other hand, since the molding surface 82a is a surface for molding the lens surface 11 of the first optical unit 10, the center of the surface is smooth, while the peripheral edge of the surface is irregular corresponding to the irregular portion 11a. Then, the glass preform 60 is set in a cavity formed by the molding surface 81a and the molding surface 82a.

次に、ガラスプリフォーム60をそのガラス軟化温度付近にまで加熱し、図2(b)に示すようにプレスして上型81および下型82の成形面81a,82aをそれぞれガラスプリフォーム60の表面に転写する。プレスする際、上型81をガラスプリフォーム60の表面に押し付けてもよく、下型82をガラスプリフォーム60の表面に押し付けてもよく、上型81および下型82をガラスプリフォーム60に押し付けてもよい。その後、冷却する。これにより、第1光学部材61を成形することができる。このようにプレス成形法を用いて第1光学部材61を成形するので、研磨法や研削法を用いて第1光学部材を成形する場合と異なり、一回の成形で第1光学部材61を成形できるとともに、レンズ面が非球面であっても成形面の加工により比較的容易に成形することができる。   Next, the glass preform 60 is heated to near the glass softening temperature, and is pressed as shown in FIG. 2B to form the molding surfaces 81a and 82a of the upper mold 81 and the lower mold 82, respectively. Transfer to the surface. When pressing, the upper mold 81 may be pressed against the surface of the glass preform 60, the lower mold 82 may be pressed against the surface of the glass preform 60, and the upper mold 81 and the lower mold 82 are pressed against the glass preform 60. May be. Then, it is cooled. Thereby, the 1st optical member 61 can be shape | molded. Since the first optical member 61 is molded using the press molding method in this manner, the first optical member 61 is molded by a single molding, unlike when the first optical member is molded using the polishing method or the grinding method. In addition, even if the lens surface is aspherical, it can be molded relatively easily by processing the molding surface.

続いて、図2(c)に示す成形装置を準備する。成形装置は下型91を有しており、下型91には成形面部91aが形成されている。成形面部91aは第2光学部20のレンズ面22を成形するために形成されており、成形面部91aの外側には成形面外周部91bが存在している。そして、スペーサ部材7,7,…を成形面外周部91bにセットする。具体的には、図3に示すように、4つのスペーサ部材7,7,…を、成形面部91aの中心軸上の一点を中心とし成形面外周部91bに存在する円周上に等間隔に配置する。また、成形面部91aには、溶融した樹脂プリフォーム70をセットする。   Then, the shaping | molding apparatus shown in FIG.2 (c) is prepared. The molding apparatus has a lower mold 91, and a molding surface portion 91 a is formed on the lower mold 91. The molding surface portion 91a is formed for molding the lens surface 22 of the second optical unit 20, and a molding surface outer peripheral portion 91b exists outside the molding surface portion 91a. The spacer members 7, 7,... Are set on the molding surface outer peripheral portion 91b. Specifically, as shown in FIG. 3, the four spacer members 7, 7,... Deploy. Further, the molten resin preform 70 is set on the molding surface portion 91a.

それから、図2(d)に示すように、第1光学部材61を下型91に押し当ててプレスする。具体的には、まず、第1光学部材61の光軸を成形面部91aの中心軸に一致させて、第1光学部材61のレンズ面を樹脂プリフォーム70の表面に当接させる。このように光軸を中心軸に一致させて第1光学部材61を下型91に配置することにより、光軸を互いに一致させて第2光学部材71を第1光学部材61に接合させることができる。次に、第1光学部材61を樹脂プリフォーム70に押し当てる。第1光学部材61を樹脂プリフォーム70に押し当てていくにつれて、溶融した樹脂は成形面部91aの中心からその周縁へ向かって流動する。そして、第1光学部材61の第1外周面部がスペーサ部材7,7,…に当接したところで、プレスを終了させる。これにより、図1(a)に示す複合光学素子1を成形することができる。   Then, as shown in FIG. 2D, the first optical member 61 is pressed against the lower mold 91 and pressed. Specifically, first, the lens surface of the first optical member 61 is brought into contact with the surface of the resin preform 70 with the optical axis of the first optical member 61 aligned with the central axis of the molding surface portion 91a. Thus, by arranging the first optical member 61 on the lower mold 91 with the optical axis aligned with the central axis, the second optical member 71 can be joined to the first optical member 61 with the optical axes aligned with each other. it can. Next, the first optical member 61 is pressed against the resin preform 70. As the first optical member 61 is pressed against the resin preform 70, the molten resin flows from the center of the molding surface portion 91a toward the periphery thereof. When the first outer peripheral surface portion of the first optical member 61 comes into contact with the spacer members 7, 7,. Thereby, the composite optical element 1 shown to Fig.1 (a) can be shape | molded.

以上説明したように、本実施形態にかかる複合光学素子1の成形方法では、第2光学部材71を接合させる工程(図2(d)に示す工程)において、第1光学部材61の第1外周面部がスペーサ部材7,7,…に当接するまで第1光学部材61を押し当てるので、第1光学部材61に接合される第2光学部材71の厚みを制御することができる。   As described above, in the molding method of the composite optical element 1 according to the present embodiment, the first outer periphery of the first optical member 61 in the step of bonding the second optical member 71 (the step shown in FIG. 2D). Since the 1st optical member 61 is pressed until a surface part contact | abuts to the spacer members 7, 7, ..., the thickness of the 2nd optical member 71 joined to the 1st optical member 61 is controllable.

このような複合光学素子1は、撮像装置、照明装置、光ディスク記録再生装置等の光学機器に搭載することができる。撮像装置は、被写体を撮影するための装置であり、例えばデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラである。照明装置は、被照明対象物に光を照射するための装置であり、例えばプロジェクタである。また、光ディスク記録再生装置は、デジタルバーサタイルディスク( 以下、DVDと称す) や、コンパクトディスク( 以下、CDと称す)や、ブルレイディスク(登録商標、以下BD(登録商標)と称す)などを記録再生する装置である。一般に、DVD、CDおよびBDでは、記録再生するための光源の波長や光ディスクの厚みなどが互いに異なるので、一台の光ディスク記録再生装置でDVDとCDとBDとを記録再生可能とするためには光学系を工夫する必要があるが、本実施形態にかかる複合光学素子1を用いれば複数種類の情報記録媒体に対して互換性を有する光ディスク記録再生装置を実現することができる。   Such a composite optical element 1 can be mounted on an optical apparatus such as an imaging device, an illumination device, and an optical disc recording / reproducing device. The imaging device is a device for photographing a subject, for example, a digital still camera or a digital video camera. The illumination device is a device for irradiating light on an object to be illuminated, and is, for example, a projector. In addition, the optical disc recording / reproducing apparatus records and reproduces digital versatile discs (hereinafter referred to as DVD), compact discs (hereinafter referred to as CD), Blu-ray discs (registered trademark, hereinafter referred to as BD (registered trademark)), and the like. It is a device to do. In general, DVD, CD, and BD have different light source wavelengths and optical disk thicknesses for recording and reproduction, so that a single optical disk recording and reproduction device can record and reproduce DVD, CD, and BD. Although it is necessary to devise an optical system, if the composite optical element 1 according to the present embodiment is used, an optical disc recording / reproducing apparatus compatible with a plurality of types of information recording media can be realized.

なお、複合光学素子本体の形状や凹凸部の形状は、上記記載に限定されない。以下の第1および第5の変形例において、それらの形状の変形例を示す。   In addition, the shape of the composite optical element body and the shape of the concavo-convex portion are not limited to the above description. In the following first and fifth modified examples, modified examples of these shapes will be shown.

(第1の変形例)
図4は、上記実施形態1の第1の変形例にかかる複合光学素子101の概略断面図である。本変形例にかかる複合光学素子101では、第1光学部10のレンズ面11のみならず第2光学部120のレンズ面121にも凹凸部121aが形成されている。これにより、本変形例にかかる複合光学素子101では、互いに波長が異なる3つの光を集光することができる。
(First modification)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the composite optical element 101 according to the first modification of the first embodiment. In the composite optical element 101 according to this modified example, the uneven portion 121 a is formed not only on the lens surface 11 of the first optical unit 10 but also on the lens surface 121 of the second optical unit 120. As a result, the composite optical element 101 according to the present modification can collect three lights having different wavelengths.

(第2の変形例)
図5は、上記実施形態1の第2の変形例にかかる複合光学素子201の概略断面図である。本変形例にかかる複合光学素子201では、第1光学部210は平板状であり、凹凸部211aは断面階段状であり回折部である。
(Second modification)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a composite optical element 201 according to the second modification of the first embodiment. In the composite optical element 201 according to this modification, the first optical unit 210 has a flat plate shape, and the uneven portion 211a has a stepped cross section and is a diffractive portion.

具体的には、第1光学部210の第1表面213には、上記実施形態1の第1光学部10と同様、レンズ面211と第1外周面部212とが存在しており、レンズ面211には凹凸部211aが形成されている。第2光学部220は、接合面222において第1光学部210に接合されている。   Specifically, on the first surface 213 of the first optical unit 210, as in the first optical unit 10 of the first embodiment, the lens surface 211 and the first outer peripheral surface portion 212 exist, and the lens surface 211 is present. The concavo-convex portion 211a is formed on the surface. The second optical unit 220 is bonded to the first optical unit 210 at the bonding surface 222.

(第3の変形例)
図6は、上記実施形態1の第3の変形例にかかる複合光学素子301の概略断面図である。本変形例にかかる複合光学素子301は上記第2の変形例にかかる複合光学素子201と略同一であるが、凹凸部311aはレンズアレイ部である。すなわち、レンズ面311には複数の凹状のレンズが配列されている。
(Third Modification)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a composite optical element 301 according to the third modification of the first embodiment. The composite optical element 301 according to this modification is substantially the same as the composite optical element 201 according to the second modification, but the concavo-convex part 311a is a lens array part. That is, a plurality of concave lenses are arranged on the lens surface 311.

(第4の変形例)
図7は、上記実施形態1の第4の変形例にかかる複合光学素子401の概略断面図である。本変形例にかかる複合光学素子401は上記実施形態1にかかる複合光学素子1と略同一であるが、凹凸部411aは位相段差部である。
(Fourth modification)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a composite optical element 401 according to the fourth modification of the first embodiment. The composite optical element 401 according to this modification is substantially the same as the composite optical element 1 according to the first embodiment, but the concavo-convex part 411a is a phase step part.

(第5の変形例)
図8は、上記実施形態1の第5の変形例にかかる複合光学素子501の概略断面図である。本変形例にかかる複合光学素子501は上記実施形態1にかかる複合光学素子1と略同一であるが、凹凸部511aは反射防止部である。すなわち、レンズ面には、複数の錐体状突起部が形成されており、錐体状突起部は反射させようとする光の波長以下のピッチでそれぞれ配列されている。
(Fifth modification)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a composite optical element 501 according to a fifth modification of the first embodiment. The composite optical element 501 according to this modification is substantially the same as the composite optical element 1 according to the first embodiment, but the concavo-convex part 511a is an antireflection part. That is, a plurality of cone-shaped protrusions are formed on the lens surface, and the cone-shaped protrusions are arranged at a pitch equal to or less than the wavelength of the light to be reflected.

《発明の実施形態2》
図9は、実施形態2にかかる複合光学素子2の構成を示す図である。図9(a)はその断面図であり、図9(b)は図9(a)における下方から複合光学素子2を見た時の平面図である。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the composite optical element 2 according to the second embodiment. FIG. 9A is a cross-sectional view thereof, and FIG. 9B is a plan view of the composite optical element 2 as viewed from below in FIG. 9A.

本実施形態にかかる複合光学素子2では、第2光学部30は、レンズ面11だけでなく第1外周面部12においても第1光学部10に接合されている。すなわち、複合光学素子2では、第2光学部30は、第1表面13において第1光学部10に接合されている。このような複合光学素子2は、プレス工程中に溶融した樹脂プリフォームが成形型の成形面部から成形面外周部または第1光学部材の第1外周面部をつたって流れ出て固化したことにより形成されたものであり、樹脂プリフォームの分量が多ければ形成される。   In the composite optical element 2 according to the present embodiment, the second optical unit 30 is bonded to the first optical unit 10 not only at the lens surface 11 but also at the first outer peripheral surface portion 12. That is, in the composite optical element 2, the second optical unit 30 is bonded to the first optical unit 10 on the first surface 13. Such a composite optical element 2 is formed by the resin preform melted during the pressing process flowing out from the molding surface portion of the mold through the molding surface outer peripheral portion or the first outer peripheral surface portion of the first optical member and solidifying. It is formed if the amount of the resin preform is large.

また、第1外周面部12には、上記実施形態1のスペーサ部材7,7,…が3個固定されているとともに、スペーサ部材7,7,…よりも球径の小さいスペーサ部材(第2球体部材)8が3個固定されている。そして、スペーサ部材7,7,…およびスペーサ部材8,8,…は何れも第2光学部30に埋め込まれている。   Further, three spacer members 7, 7,... Of the first embodiment are fixed to the first outer peripheral surface portion 12, and a spacer member (second sphere) having a smaller sphere diameter than the spacer members 7, 7,. Three members 8 are fixed. .. And the spacer members 8, 8,... Are embedded in the second optical unit 30.

以上説明したように、本実施形態にかかる複合光学素子2では、第1外周面部12においても第2光学部30が接合されているので、この部分を取り付け部として複合光学素子2を鏡筒等の光学系に取り付けることができる。さらに、この取り付け部にはスペーサ部材7,7,…およびスペーサ部材8,8,…が埋め込まれているので、スペーサ部材が埋め込まれていない場合に比べて取り付け部の強度を確保することができる。   As described above, in the composite optical element 2 according to the present embodiment, since the second optical unit 30 is also joined to the first outer peripheral surface part 12, the composite optical element 2 is attached to the lens barrel by using this part as an attachment part. It can be attached to the optical system. Further, since the spacer members 7, 7,... And the spacer members 8, 8,... Are embedded in the attachment portion, the strength of the attachment portion can be ensured as compared with the case where the spacer member is not embedded. .

《発明の実施形態3》
図10は、実施形態3にかかる複合光学素子3の構成を示す概略断面図である。
<< Embodiment 3 of the Invention >>
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the composite optical element 3 according to the third embodiment.

本実施形態にかかる複合光学素子3では、第2光学部30は、上記第2実施形態に記載のように第1表面13において第1光学部10に接合されており、スペーサ部材7,7,…は、レンズ面31に接続された第2外周面部33から露出している。このようにスペーサ部材7,7,…が第2外周面部33から露出しているので、複合光学素子3を光学系に取り付ける際の取り付け面積を小さくすることができ、その結果、光学機器の駆動時に発生する熱が複合光学素子3に伝達することを防止することができる。   In the composite optical element 3 according to the present embodiment, the second optical unit 30 is bonded to the first optical unit 10 on the first surface 13 as described in the second embodiment, and the spacer members 7, 7, Are exposed from the second outer peripheral surface portion 33 connected to the lens surface 31. As described above, since the spacer members 7, 7,... Are exposed from the second outer peripheral surface portion 33, the mounting area when the composite optical element 3 is attached to the optical system can be reduced. It is possible to prevent heat generated at times from being transmitted to the composite optical element 3.

図11(a)および(b)は、本実施形態にかかる複合光学素子3の製造方法の一部を示す断面図である。   11A and 11B are cross-sectional views showing a part of the method for manufacturing the composite optical element 3 according to the present embodiment.

本実施形態にかかる複合光学素子3は、上記実施形態1における図2(a)および(b)に示す工程を経て第1光学部材61を成形した後、図11(a)および(b)に示す工程を経て第1光学部材61に第2光学部材72を接合させて成形される。以下には、本実施形態に特有の製造方法を中心に説明する。   After the composite optical element 3 according to the present embodiment has formed the first optical member 61 through the steps shown in FIGS. 2A and 2B in the first embodiment, the composite optical element 3 is shown in FIGS. 11A and 11B. The second optical member 72 is joined to the first optical member 61 through the steps shown in the figure. Below, it demonstrates centering on the manufacturing method peculiar to this embodiment.

上記実施形態1に記載の方法に従って第1光学部材61を成形した後、図11(a)に示す成形型94を用意する。この成形型94は上記実施形態1の成形型91と略同一であるが、成形面外周部94bには4つの凹部94c,94c,…が形成されている。各凹部94cは、成形面外周部94bに例えばV溝に形成されており、光軸上の一点を中心とする円周上に互いに間隔を開けて形成されている。そして、凹部94c,94c,…にスペーサ部材の一部を嵌入させる。このように各スペーサ部材7の一部を成形型94に嵌入させるので、成形された複合光学素子3では図10に示すように各スペーサ部材7の一部が第2外周面部33から露出する。   After the first optical member 61 is molded according to the method described in the first embodiment, a molding die 94 shown in FIG. 11A is prepared. The molding die 94 is substantially the same as the molding die 91 of the first embodiment, but four concave portions 94c, 94c,... Are formed on the molding surface outer peripheral portion 94b. Each concave portion 94c is formed, for example, as a V-groove in the outer peripheral portion 94b of the molding surface, and is formed on the circumference centered at one point on the optical axis at intervals. Then, a part of the spacer member is inserted into the recesses 94c, 94c,. Since a part of each spacer member 7 is fitted in the mold 94 in this way, a part of each spacer member 7 is exposed from the second outer peripheral surface portion 33 as shown in FIG. 10 in the molded composite optical element 3.

その後、溶融した樹脂プリフォーム70を成形面部94aにセットして、樹脂プリフォーム70に対して第1光学部材61をプレスする。そして、上記実施形態1に記載のように、第1光学部材61の第1外周面部がスペーサ部材7,7,…に当接したところで、プレスを終了させる。   Thereafter, the molten resin preform 70 is set on the molding surface portion 94 a and the first optical member 61 is pressed against the resin preform 70. Then, as described in the first embodiment, when the first outer peripheral surface portion of the first optical member 61 comes into contact with the spacer members 7, 7,.

なお、上記凹部の形状はV溝に限定されない。凹部は、各スペーサ部材の一部を嵌入可能な構成であればよい。   In addition, the shape of the said recessed part is not limited to a V-groove. The recessed part should just be a structure which can insert a part of each spacer member.

《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態1乃至3について、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
The present invention may be configured as follows with respect to the first to third embodiments.

第2光学部は、上記実施形態1に記載のように第1光学部のレンズ面においてのみ第1光学部に接合されていてもよく、上記実施形態2および3に記載のように第1光学部の第1表面全体において接合されていてもよく、第1光学部のレンズ面およびその周縁において第1光学部に接合されていてもよい。供給する樹脂プリフォームの量やプレス時の圧力のかけ方などに応じて異なるので一概には言えないが、第2光学部は、少なくとも第1光学部のレンズ面において接合されるように成形される。   The second optical unit may be joined to the first optical unit only on the lens surface of the first optical unit as described in the first embodiment, and the first optical unit as described in the second and third embodiments. It may be joined to the entire first surface of the part, or may be joined to the first optical part at the lens surface of the first optical part and its peripheral edge. The second optical part is shaped so as to be bonded at least on the lens surface of the first optical part, although it cannot be generally stated because it differs depending on the amount of resin preform to be supplied and how to apply pressure during pressing. The

第1光学部のレンズ面は非球面であるとしたが、上記第1実施形態の第2および第3の変形例に記載のように平面であってもよく、球面、円筒面、打球面およびトーリック面であってもよい。   Although the lens surface of the first optical unit is an aspherical surface, it may be a flat surface as described in the second and third modifications of the first embodiment, and includes a spherical surface, a cylindrical surface, a ball striking surface, and It may be a toric surface.

第2光学部は樹脂からなるとしたが、具体的にはエネルギー硬化樹脂や熱可塑性樹脂である。エネルギー硬化樹脂とは、例えば熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂および電子線硬化樹脂等であり、所定のエネルギー(熱、紫外線、電子線等)を付与することにより硬化する樹脂である。そのため、エネルギー硬化樹脂を用いて第2光学部を成形する場合には、溶融した樹脂を下型の成形面部にセットしてから第1光学部材を押し当てて所定のエネルギーを付与すればよい。例えば、紫外線硬化樹脂を用いて第2光学部を成形する場合には、紫外線を照射して硬化させればよい。また、熱可塑性樹脂を用いて第2光学部を成形する場合には、溶融した樹脂を下型の凹凸部にセットしてから第1光学部材を押し当てて冷却すればよい。所定エネルギーを付与するタイミングおよび冷却するタイミングは、いずれも、第1光学部材の第1外周面部がスペーサ部材に当接した時である。   Although the second optical part is made of resin, specifically, it is an energy curable resin or a thermoplastic resin. The energy curable resin is, for example, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin, or the like, and is a resin that is cured by applying predetermined energy (heat, ultraviolet ray, electron beam, or the like). Therefore, when the second optical part is molded using the energy curable resin, the melted resin is set on the molding surface part of the lower mold and then the first optical member is pressed to give a predetermined energy. For example, when the second optical part is molded using an ultraviolet curable resin, it may be cured by irradiating with ultraviolet rays. In addition, when the second optical part is molded using a thermoplastic resin, the molten resin may be set on the uneven part of the lower mold and then cooled by pressing the first optical member. The timing for applying the predetermined energy and the timing for cooling are both when the first outer peripheral surface portion of the first optical member is in contact with the spacer member.

第1および第2光学部の材質は何れも上記材質に限定されない。材質は何れもガラスであってもよく、樹脂であっても良い。また、第1および第2光学部にはそれぞれ、光学特性に影響を与えない不純物が混入されていてもよい。   The materials of the first and second optical parts are not limited to the above materials. Any of the materials may be glass or resin. The first and second optical units may be mixed with impurities that do not affect the optical characteristics.

凹凸部は、第2光学部のレンズ面にのみ形成されていてもよく、また、第1光学部のレンズ面および第2光学部のレンズ面においてそれぞれ2種以上形成されていても良い。   The uneven portion may be formed only on the lens surface of the second optical unit, or two or more types may be formed on each of the lens surface of the first optical unit and the lens surface of the second optical unit.

スペーサ部材の形状および個数は特に限定されない。   The shape and the number of spacer members are not particularly limited.

また、溶融した樹脂プリフォームを用いて第2光学部材を成形するとしたが、常温において液状の樹脂プリフォームを用いて第2光学部材を成形してもよく、常温において固体の樹脂プリフォームを下型にセットし、その後に加熱もしくは紫外線照射によりその樹脂プリフォームを溶融させて第2光学部材を成形してもよい。   In addition, the second optical member is molded using the molten resin preform, but the second optical member may be molded using a resin preform that is liquid at room temperature. The second optical member may be molded by setting in a mold and then melting the resin preform by heating or ultraviolet irradiation.

以上説明したように、本発明は、光ディスク記録再生装置に搭載可能であり、それ以外にも、撮像装置(デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等)や表示装置(プロジェクターなど)にも搭載可能である。   As described above, the present invention can be mounted on an optical disc recording / playback apparatus, and can also be mounted on an imaging apparatus (digital still camera, digital video camera, etc.) or display apparatus (projector, etc.). .

図1の(a)は実施形態1にかかる複合光学素子の断面図であり、(b)は(a)における下方から複合光学素子を見た時の平面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view of the composite optical element according to Embodiment 1, and FIG. 1B is a plan view of the composite optical element as viewed from below in FIG. 図2の(a)〜(d)は実施形態1にかかる複合光学素子の成形方法を示す断面図である。2A to 2D are cross-sectional views illustrating a method for molding a composite optical element according to the first embodiment. 図3は、図2(c)における上方から下型を見たときの平面図である。FIG. 3 is a plan view when the lower mold is viewed from above in FIG. 図4は、実施形態1の変形例1にかかる複合光学素子の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a composite optical element according to Modification 1 of Embodiment 1. 図5は、実施形態1の変形例2にかかる複合光学素子の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a composite optical element according to Modification 2 of Embodiment 1. 図6は、実施形態1の変形例3にかかる複合光学素子の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a composite optical element according to Modification 3 of Embodiment 1. 図7は、実施形態1の変形例4にかかる複合光学素子の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a composite optical element according to Modification 4 of Embodiment 1. 図8は、実施形態1の変形例5にかかる複合光学素子の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a composite optical element according to Modification 5 of Embodiment 1. 図9の(a)は実施形態2にかかる複合光学素子の断面図であり、(b)は(a)における下方から複合光学素子を見た時の平面図である。FIG. 9A is a cross-sectional view of the composite optical element according to the second embodiment, and FIG. 9B is a plan view of the composite optical element as viewed from below in FIG. 図10は、実施形態3にかかる複合光学素子の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a composite optical element according to the third embodiment. 図11の(a)および(b)は実施形態3にかかる複合光学素子の成形方法の一部を示す断面図である。FIGS. 11A and 11B are cross-sectional views illustrating a part of the composite optical element molding method according to the third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,2,3,101,201,301,401,501 複合光学素子
7 スペーサ部材(第1球体部材)
8 スペーサ部材(第2球体部材)
10,210 第1光学部
11 レンズ面(第1光学機能面部)
11a 凹凸部
12 第1外周面部
13 第1表面
15 複合光学素子本体
20,30,220 第2光学部
33 第2外周面部
61 第1光学部材
70 樹脂プリフォーム(光学素材)
71 第2光学部材
91,94 成形型
91a,94a 成形面部
91b,94b 成形面外周部
94c 凹部
1, 2, 3, 101, 201, 301, 401, 501 Compound optical element 7 Spacer member (first spherical member)
8 Spacer member (second sphere member)
10,210 1st optical part 11 Lens surface (1st optical function surface part)
11a Concave and convex portion 12 First outer peripheral surface portion 13 First surface 15 Composite optical element body 20, 30, 220 Second optical portion 33 Second outer peripheral surface portion 61 First optical member 70 Resin preform (optical material)
71 2nd optical member 91,94 Mold 91a, 94a Molding surface part 91b, 94b Molding surface outer peripheral part 94c Concave part

Claims (10)

複合光学素子本体にスペーサ部材が固定された複合光学素子であって、
前記複合光学素子本体は、
第1表面に、第1光学機能面部と、該第1光学機能面部を取り囲んで当該第1光学機能面部に接続された第1外周面部とが存する第1光学部と、
前記第1光学機能面部において前記第1光学部に接合された第2光学部とを有し、
前記スペーサ部材は、前記第1外周面部に固定されていることを特徴とする複合光学素子。
A composite optical element having a spacer member fixed to the composite optical element body,
The composite optical element body is:
A first optical part having a first optical functional surface part and a first outer peripheral surface part surrounding the first optical functional surface part and connected to the first optical functional surface part on the first surface;
A second optical part joined to the first optical part in the first optical function surface part,
The composite optical element, wherein the spacer member is fixed to the first outer peripheral surface portion.
複合光学素子本体にスペーサ部材が固定された複合光学素子であって、
前記複合光学素子本体は、
第1表面に、第1光学機能面部と、該第1光学機能面部を取り囲んで当該第1光学機能面部に接続された第1外周面部とが存する第1光学部と、
前記第1表面において前記第1光学部に接合された第2光学部とを有し、
前記スペーサ部材は、前記第1外周面部に固定されているとともに前記第2光学部に埋設されていることを特徴とする複合光学素子。
A composite optical element having a spacer member fixed to the composite optical element body,
The composite optical element body is:
A first optical part having a first optical functional surface part and a first outer peripheral surface part surrounding the first optical functional surface part and connected to the first optical functional surface part on the first surface;
A second optical part joined to the first optical part on the first surface;
The composite optical element, wherein the spacer member is fixed to the first outer peripheral surface portion and is embedded in the second optical portion.
複合光学素子本体にスペーサ部材が固定された複合光学素子であって、
前記複合光学素子本体は、
第1表面に、第1光学機能面部と、該第1光学機能面部を取り囲んで当該第1光学機能面部に接続された第1外周面部とが存する第1光学部と、
前記第1表面において前記第1光学部に接合された第2光学部とを有し、
前記スペーサ部材は、前記第1外周面部に固定されているとともに、前記第2光学部のうち前記第1外周面部に接合された接合面とは反対側の第2外周面部から露出していることを特徴とする複合光学素子。
A composite optical element having a spacer member fixed to the composite optical element body,
The composite optical element body is:
A first optical part having a first optical functional surface part and a first outer peripheral surface part surrounding the first optical functional surface part and connected to the first optical functional surface part on the first surface;
A second optical part joined to the first optical part on the first surface;
The spacer member is fixed to the first outer peripheral surface portion and is exposed from a second outer peripheral surface portion of the second optical portion opposite to the bonding surface bonded to the first outer peripheral surface portion. A composite optical element characterized by the above.
前記スペーサ部材は3つ以上存在しており、
3つ以上のスペーサ部材のうちの1つのスペーサ部材は、当該スペーサ部材以外のスペーサ部材のうちの2つのスペーサ部材に対して、前記第1光学機能面部を挟んで反対側に配置されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1つに記載の複合光学素子。
There are three or more spacer members,
One spacer member among the three or more spacer members is disposed on the opposite side of the first optical function surface portion with respect to two spacer members other than the spacer member. The composite optical element according to any one of claims 1 to 3.
前記スペーサ部材は、それぞれ、互いに略同一の球径を有する第1球体部材であり、
前記第1外周面部には、前記第1球体部材の球径よりも小さな球径を有する第2球体部材が固定されていることを特徴とする請求項4に記載の複合光学素子。
The spacer members are first spherical members each having substantially the same spherical diameter,
The composite optical element according to claim 4, wherein a second sphere member having a sphere diameter smaller than the sphere diameter of the first sphere member is fixed to the first outer peripheral surface portion.
前記複合光学素子本体は、複合レンズ本体であり、
前記第1外周面部は、前記複合光学素子本体の光軸に対して略垂直な平面であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1つに記載の複合光学素子。
The composite optical element body is a composite lens body,
4. The composite optical element according to claim 1, wherein the first outer peripheral surface portion is a plane substantially perpendicular to an optical axis of the composite optical element body.
前記第1光学機能面部には、凹凸部が存在していることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1つに記載の複合光学素子。   4. The composite optical element according to claim 1, wherein the first optical functional surface portion includes an uneven portion. 5. 前記凹凸部は、回折部、複数の凹状又は凸状のレンズ面からなるレンズアレイ部、位相段差部および光反射防止部のうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項7に記載の複合光学素子。   The said uneven | corrugated | grooved part is at least one of a diffraction part, a lens array part which consists of a some concave or convex lens surface, a phase step part, and a light reflection prevention part, The Claim 7 characterized by the above-mentioned. Composite optical element. 第1光学部材に第2光学部材およびスペーサ部材を接合させることにより複合光学素子を製造する方法であって、
第1表面に、第1光学機能面部と、該第1光学機能面部を取り囲んで当該第1光学機能面部に接続された第1外周面部とが存する第1光学部材を、準備する工程(a)と、
前記第2光学部材を成形する成形面部と、該成形面部を取り囲んで当該成形面部に接続された成形面外周部とを有する成形型を準備する工程(b)と、
前記成形面外周部の上に前記スペーサ部材を配置する工程(c)と、
前記第2光学部材の素材となる光学素材を前記成形面部にセットし、当該光学素材に前記第1光学部材を押し当てる工程(d)とを備え、
前記工程(d)では、
前記第1光学機能面部を前記光学素材に接触させて、前記第1光学部材を前記成形型に配置した後、
前記第1外周面部が前記スペーサ部材に当接するまで前記第1光学部材を前記光学素材に押し当て、該光学素材を少なくとも前記第1光学機能面部に接合させることを特徴とする複合光学素子の製造方法。
A method of manufacturing a composite optical element by bonding a second optical member and a spacer member to a first optical member,
Preparing a first optical member having a first optical functional surface portion and a first outer peripheral surface portion surrounding the first optical functional surface portion and connected to the first optical functional surface portion on a first surface (a) When,
Preparing a molding die having a molding surface portion for molding the second optical member, and a molding surface outer peripheral portion surrounding the molding surface portion and connected to the molding surface portion;
A step (c) of disposing the spacer member on the outer peripheral portion of the molding surface;
A step (d) of setting an optical material to be the material of the second optical member on the molding surface portion and pressing the first optical member against the optical material;
In the step (d),
After the first optical functional surface portion is brought into contact with the optical material and the first optical member is disposed on the mold,
Manufacturing the composite optical element, wherein the first optical member is pressed against the optical material until the first outer peripheral surface portion contacts the spacer member, and the optical material is bonded to at least the first optical functional surface portion. Method.
前記工程(b)において準備する前記成形型の前記成形面外周部には凹部が形成されており、
前記工程(c)では、前記スペーサ部材の一部を前記凹部に嵌入させることを特徴とする請求項9に記載の複合光学素子の製造方法。
A concave portion is formed in the outer peripheral portion of the molding surface of the molding die prepared in the step (b),
The method for manufacturing a composite optical element according to claim 9, wherein in the step (c), a part of the spacer member is fitted into the recess.
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