(57)【要約】【課題】  レーザ光を絞り込むことのできる高開口数のガラス成形の光学素子と光学素子アレイを提供する。【解決手段】  ガラス成形された凸状の光学機能面２に隣接したフランジ部３の厚みを０．３ｍｍ未満としたものである。【選択図】  図１
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【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に隣接したフランジ部の厚みが０．３ｍｍ未満であることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記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たことを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記フランジ部の厚みをプレス成形後では０．３ｍｍ以上の厚さとし、その後フランジ部を研磨して０．３ｍｍ未満としたことを特徴とする請求項２に記載の光学素子。
【請求項４】
０．６以上の開口数（ＮＡ）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項５】
ガラス素材をプレス成形して複数の凸状の光学機能面をフランジ部で連結してシート状にし、光学機能面に隣接したフランジ部の厚みを０．３ｍｍ未満としたことを特徴とする光学素子アレイ。
【請求項６】
複数の光学素子を同時にプレス成形してシート状にしたときにフランジ部の厚みを０．３ｍｍ以上とし、その後に凸状の成形面とは反対側を研磨して光学機能面に隣接したフランジ部の厚みを０．３ｍｍ未満としたことを特徴とする請求項５に記載の光学素子アレイ。
【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光学素子及び光学素子アレイに関する。
【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、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てきた。この場合、ＮＡが大きいため、光学素子と光ディスクとの距離が短く、スペースの確保が困難になってきている。そのような事情から、光学素子に形成される光学機能面となる凸部に隣接するフランジ部の厚みは、できるだけ薄い方が好ましい。
【０００４】
そこで、本発明では、高開口数のガラス成形の光学素子と光学素子アレイであって、フランジ部の薄い形状のもの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に隣接したフランジ部の厚みを０．３ｍｍ未満としたものである。また、本発明に係る光学素子のＮＡは０．６以上としたものである。さらに、フランジ部の薄い光学素子とするような型構造で成形を行なうと、凸部とフランジ部との境界面の転写性が悪い、あるいは型から取り出した時に割れてしまう等の不具合がある可能性があるので、そのような場合を考慮し、フランジ部の厚みが厚い状態でプレス成形を行ない、光学機能面と反対側を研磨面として、プレス成形後にこの研磨面を研磨してフランジ部の厚みを薄くしたものである。また、本発明に係る光学素子アレイは、ガラス素材をプレス成形して複数の凸状の光学機能面をフランジ部で連結してシート状にし、光学機能面に隣接したフランジ部の厚みを０．３ｍｍ未満としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、曲率半径の小さな（曲率の大きな）光学機能面を有し、この光学機能面に隣接するフランジ部の厚みを０．３ｍｍ未満とすることで、光学素子と光ディスクとの距離を確保しつつ、短い波長のレーザ光（ブルーレーザ）を絞り込んで小さなビームスポットを実現することのできる光学素子を提供できる。また、ＮＡを０．６以上とした光学素子はブルーレーザ光を絞り込むのに適する。さらに、プレス成形後に光学機能面とは反対側の面を研磨してフランジ部を０．３ｍｍ未満とするので、従前のプレス成形手段で容易かつ迅速に成形可能である。また、ガラス素材をプレス成形して複数の凸状の光学機能面をフランジ部で連結してシート状にし、光学機能面に隣接したフランジ部の厚みを０．３ｍｍ未満としたものでは、大量生産が可能で、コストダウンを図れる。
【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、本発明に係る光学素子１の断面図を示し、ガラス成形された凸状の光学機能面２に隣接したフランジ部３の厚みｔを０．３ｍｍ未満としてある。このフランジ部３の厚みｔは０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍが好ましい。このような光学素子１を成形するには、図２に示すようなプレス成形用の成形型１００を用い、そのキャビティ１０１内にガラス素材を入れて加熱・加圧してプレス成形する。このような成形型１００でプレス成形された成形品は、図３に示すようにフランジ部３の厚みＴは最終製品の厚みｔよりも厚いものである。このプレス成形後の製品をラインＸに示す個所まで研磨し、図１に示すフランジ部３の厚みｔ（０．３ｍｍ未満）とする。したがって最終製品は、光学機能面２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平坦な研磨面としたものである。
【０００９】
図４は、光学素子アレイのプレス成形装置を示す断面図であり、大きな平面型である上型１００Ａと、下型１００Ｂに中子１００Ｃを設け、キャビティ１０１にガラス素材を入れ、上型１００Ａと下型１００Ｂとを締結することによりガラス素材を加熱・プレスして成形する。中子１００Ｃに曲率の大きな凸状の光学機能面を形成するための凹部１Ａを形成してある。
【００１０】
図５は、図４のプレス成形装置で成形された光学素子アレイを示すものであり、複数の光学素子１が同時にプレス成形され、連結されたシート状になったものである。この図４のプレス成形装置で成形された直後は、フランジ部３の厚みｔは０．３ｍｍ以上であるため、この光学機能面２の反対側の平坦な面を研磨して０．３ｍｍ未満とする。この実施形態では、厚みが０．３ｍｍ未満のフランジ部３に隣接して凸状の光学機能面２よりも高さが高い外縁フランジ部３０が形成される。この外縁フランジ部３０は他の光学素子１との連結部でもある。この外縁フランジ部３０は、光学機能面２の高さよりも高い位置にあることにより、反対側の平坦面をラインＸまで研磨する時に、この外縁フランジ部３０の頂面が研磨台などに載置されることにより、光学機能面２を保護することとなる。このようにプレス成形された光学素子アレイはその外縁フランジ部３０の個所で切断し、他の光学素子と接合して用いられる。この１例としては、図６に示すように別の光学素子２０と光学素子１０と組合わせることにより、ＮＡの数値の高い光学素子を簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の好適な実施形態を示す断面図。
【図２】図１の光学素子をプレス成形するための成形型の断面図。
【図３】図２の成形型で成形された直後の製品を示す断面図。
【図４】光学素子アレイをプレス成形するためのプレス成形装置の１例を示す断面図。
【図５】図４の成形装置で成形された光学素子アレイの断面図。
【図６】光学素子アレイから切取られた１単位の光学素子と他の光学素子とを接合したＮＡの数値の大きな光学素子の１例を示す断面図。
【符号の説明】
【００１２】
１，１０，２０  光学素子
２    凸状の光学機能面
３    光学機能面に隣接したフランジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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