(57)【要約】【課題】  ２つの光学素子に形成したフランジ部の頂面同士を接合することで、間隔環を用いずに、高開口数の光学系を形成し、小型化も図れ、かつ光軸合わせも容易なガラス成形の組合せ光学素子を提供する。【解決手段】  ガラス成形された凸状の光学機能面１１，２１を有する２つの光学素子１，２のそれぞれの光学機能面１１，２１を対向させて接合した組合せ光学素子において、それぞれの光学素子１，２の光学機能面１１，２１に隣接するインナーフランジ部１２，２２とその外側のアウターフランジ部１３，２３との厚さを変えて成形し、それぞれのアウターフランジ部１３，２３の頂面を光学機能面１１，２１よりも高い位置に形成し、それぞれのアウターフランジ部１３，２３の頂面同士を接合した。【選択図】  図１
2005201978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス成形された凸状の光学機能面を有する２つの光学素子のそれぞれの光学機能面を対向させて接合した組合せ光学素子において、
それぞれの光学素子の光学機能面に隣接するインナーフランジ部とその外側のアウターフランジ部との厚さを変えて成形し、
それぞれのアウターフランジ部の頂面を光学機能面よりも高い位置に形成し、
それぞれのアウターフランジ部の頂面同士を接合したことを特徴とする組合せ光学素子。
【請求項２】
前記少なくともいずれかの光学素子の凸状の光学機能面を備えた側をプレス成形面とし、この成形面とは反対側を研磨面とし、光学機能面に隣接したインナーフランジ部の厚みが０．３ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載の組合せ光学素子。
【請求項３】
０．６以上の開口数（ＮＡ）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の組合せ光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス成形された超小型の組合せ光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のガラス成形される光学素子は、加熱軟化されたガラス素材を成形型内に入れて加熱・加圧してプレス成形していた（特許文献１参照）。このようなプレス成形光学素子を、コンパクトディスク（ＣＤ）を読み取る際の光学系に用いた場合、レーザビームを小さなビームスポットとするために光学素子のＮＡ（開口数）を０．４５としていた（特許文献２参照）。ＮＡ（Numerical Aperture）は、光学系に収差がない場合の集光限界を表す。従来のＣＤには赤い光のレーザ光が用いられ、このレーザ波長は７８０ｎｍであり、このレーザ光を光学素子で絞り込んでいた。
【特許文献１】特開平５−７０１５５号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】特開２００３−１１９０３８号公報（第６頁、図９及び図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の成形技術で成形された光学素子は、ＣＤを読み取るためのレーザ光の波長が７８０ｎｍ、ＮＡが０．４５程度までには対応できたが、より小さなビームスポットを実現するため光学素子によるさらなる光の絞り込みが必要となる場合には対応が困難であった。ＮＡは、焦点距離一定のときの開口瞳の大きさを示す値であり、ＮＡが大きいほどレーザ光が絞れ、ディスクへの高密度記録が可能となり、最近は、赤い光のレーザ光よりも短い波長の青紫色レーザ光（ブルーレーザ）を用い、ＮＡが０．６以上の光学素子を用いてディスクの記録を読み取るようになったが、ここで用いられる光学素子を従来のプレス成形技術で成形しようとすると、光学機能面となる凸部の曲面形状の曲率半径が小さくなり（表面の曲率が大きい）、きついカーブの曲面を成形するとともに、光学素子を設置するスペースとの関係からできるだけ小型化する必要もあり、成形するのが困難であった。このような光学素子成形用の型の加工も難しく、きついカーブの曲面を有する凸部とフランジ部との境界部分の転写性も悪いものであった。１つの光学素子ではなく、２つの光学素子を鏡筒に組み込み、それらの２つの光学素子の組合せにより、レーザ光をより一層絞り込むことのできる高開口数を持たせたものも知られている。しかし、その場合、２つの光学素子の光軸方向における間隔を調整するために間隔環を使用しなければならず、部品数も増え、精度も良くないという不都合があった。なお、２つの光学素子を組合せるケースとして、図４に示すように、ガラス成形された凸状の光学機能面３０，３１を有する２つの光学素子３２，３３のそれぞれの光学機能面３０，３１を対向して組合せることが考えられる。このケースでは、一方の光学素子３３の光学機能面３１を接合面３４よりも突出させたために、他方の光学素子３０の光学機能面３２のプレス量が大きくなり（ＮＡを大きくするため）、転写性が悪くなり、精度も悪いものとなってしまった。また、光学素子３３のフランジ部の厚みを薄くするために研磨しようとすると、突出した光学機能面３１が邪魔になっていた。
【０００４】
そこで、本発明では、２つの光学素子に形成したフランジ部の頂面同士を接合することで、間隔環を用いずに、高開口数の光学系を形成し、小型化も図れ、かつ光軸合わせも容易なガラス成形の組合せ光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明は、ガラス成形された凸状の光学機能面を有する２つの光学素子のそれぞれの光学機能面を対向させて接合した組合せ光学素子において、それぞれの光学素子の光学機能面に隣接するインナーフランジ部とその外側のアウターフランジ部との厚さを変えて成形し、それぞれのアウターフランジ部の頂面を光学機能面よりも高い位置に形成し、それぞれのアウターフランジ部の頂面同士を接合したものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ガラス成形された凸状の光学機能面を有する２つの光学素子のそれぞれの光学機能面を対向させて接合した組合せ光学素子において、それぞれの光学素子の光学機能面に隣接するインナーフランジ部とその外側のアウターフランジ部との厚さを変えて成形し、それぞれのアウターフランジ部の頂面を光学機能面よりも高い位置に形成し、それぞれのアウターフランジ部の頂面同士を接合したので、２つの光学素子の一方の凸状の光学機能面がアウターフランジ部頂面よりも突出した場合のように他方の光学素子を成形するときにその凸状の光学機能面をプレス成形するときにガラス素材への型の押し込み量が大きくなり、成形困難ないしは成形不良となるという不都合を避けることができ、小型化を図ることができる。また、単独の光学素子でＮＡを大きくするには限界があったが、２つの光学素子の組合せにより容易に可能になった。さらに、成形時にアウターフランジ部から光学機能面までの距離を正確にしておくことで、２つの光学素子のアウターフランジ部の頂面同士を正確に接合することで光軸合わせも容易となる。特に、接合面よりも各光学機能面が突出しないことにより、一方のみがプレス量過多にならず、転写性、精度の良好さも確保でき、インナーフランジ部を研磨して薄くする作業において、光学機能面が邪魔になることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照にして説明する。
【０００８】
図１は、この発明の実施形態を示す断面図であり、ガラス成形された凸状の光学機能面１１，２１を有する２つの光学素子１，２のそれぞれの光学機能面１１，２１を対向させて接合してある。それぞれの光学素子１，２の光学機能面１１，２１に隣接するインナーフランジ部１２，２２とその外側のアウターフランジ部１３，２３との厚さを変えて成形してある。それぞれのアウターフランジ部１３，２３の頂面を光学機能面１１，２１よりも高い位置に形成し、それぞれのアウターフランジ部１３，２３の頂面同士を接合したものである。
【０００９】
図２は、図１に示すガラス素子１を成形するためのプレス成形金型１００を示し、上型１００Ａと下型１００Ｂ、この下型１００Ｂに設けられた中子１００Ｃとから構成し、凸状の光学機能面１１の形状に対応する凹部１Ａを中子１００Ｃに形成してある。このプレス成形金型１００は、複数の光学素子１を一度にプレス成形できるようにしたものである。キャビティ１０１にガラス素材を載置し、プレス成形金型１００を締結してガラス素材をプレスし、複数の光学機能面１１が連続する製品を成形する。
【００１０】
図３は、図２に示すプレス成形金型１００で成形された製品を示し、光学機能面１１が成形された面とは反対側の平坦な面１４をラインＸに示す位置まで研磨することにより、インナーフランジ部１２の厚さを所望の厚さ以下とすることができる。このインナーフランジ部１２の最終的な厚みは０．３ｍｍ未満であることが好ましい。これは、光学読取装置における光学系の設置スペースが制約されること、及び装置の小型化などの要請から０．３ｍｍ未満の厚みが望ましい。
【００１１】
図２及び図３では、光学素子１の成形方法について説明したが、組合せられる他方の光学素子２についても同様の成形方法を採用することができる。この場合凸状の光学機能面２１の曲率が一方の光学素子１の光学機能面１１の曲率よりも小さくなるように中子１００Ｃの凹部１Ａを設計すればよい。いずれの光学素子１，２においても、それぞれの凸状の光学機能面１１，２１は、アウターフランジ部１３，２３の頂面よりも低い位置に成形してある。なお、図３に示すような製品をアウターフランジ部１３の個所で切断して１つの光学素子１を得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の好適な実施形態を示す断面図。
【図２】プレス成形金型の１例を示す断面図。
【図３】図２の金型により成形された製品の断面図。
【図４】従来例を示す断面図。
【符号の説明】
【００１３】
１，２  光学素子
１１，２１  凸状の光学機能面
１２，２２  インナーフランジ部
１３，２３  アウターフランジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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