(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面Ｖ字状の円環溝が同心円状に複数形成された光学部材であり、前記円環溝の周期をこの光学部材を通す光の波長の半分以下とし、前記同心円状の円環溝の中心部領域には、断面Ｖ字状の直線溝が平行に複数形成されている光学部材。
【請求項２】
前記円環溝は光学機能面上に重畳形成されている請求項１に記載の光学部材。
【請求項３】
前記光学機能面は、回折格子である請求項２に記載の光学部材。
【請求項４】
前記光学機能面は、非球面レンズである請求項２に記載の光学部材。
【請求項５】
前記断面Ｖ字状の円環溝の断面が鋸刃状となっている請求項１記載の光学部材。
【請求項６】
鋸刃状の溝ピッチが０．３μｍであり、溝深さが０．１〜０．３μｍである請求項５に記載の光学部材。
【請求項７】
断面Ｖ字型の溝が螺旋状に形成された光学部材であり、前記隣り合う環溝の周期をこの光学部材を通す光の波長の半分以下とし、前記同心円状の円環溝の中心部領域には、断面Ｖ字状の直線溝が平行に複数形成されている光学部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、光学部材に係り、特に表面に反射防止用格子（ＡＲ格子）を成形した光学部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学部材の反射防止手段としては、多層膜反射防止層、反射防止用格子が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ここで、光学部材の表面に多層膜を形成するには大きな設備と温度管理などの制御を行う必要があり費用が嵩む。また、反射防止用の格子を形成するとしても、曲面に対して適正な格子を形成することは容易ではない。
【０００４】
そこで、本発明は、所定の平面及び曲面に容易に反射防止用の格子を形成できる光学部材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため光学部材を以下のように構成した。本発明に係る光学部材は、断面Ｖ字状の円環溝が同心円状に複数形成された光学部材であり、前記円環溝の周期をこの光学部材を通す光の波長の半分以下とし、前記同心円状の円環溝の中心部領域には、断面Ｖ字状の直線溝が平行に複数形成されている光学部材である。
【０００６】
前記発明によれば、平面曲面を問わず円環溝を形成でき、所望の反射防止効果を得ることができる。このとき光学部材を成形加工するための金型に円環溝を機械加工で製作することができ、特に曲面上のへの加工も精度よくできる。また、機械加工による金型の製作では難しい同心円部の中心部に円環溝を形成することを避け、この中心付近を直線状の溝とすることにより金型の加工を容易に行うことができる。
【０００７】
また、本発明に係る光学部材では円環溝は光学機能面上に重畳形成することができる。これにより、一回の加工で光学機能面と反射防止用の円環溝を作成することができる。そして、光学機能面は、回折格子や、非球面レンズの表面とすることができる。
【０００８】
また、本発明に係る光学部材の断面Ｖ字状円環溝の断面を鋸刃状とすることができ、さらに、鋸刃状の溝ピッチを０．３μｍ、溝深さを０．１〜０．３μｍとすることができる。
【００１０】
そして本発明では、断面Ｖ字型の溝が螺旋状に形成された光学部材であり、前記隣り合う環溝の周期をこの光学部材を通す光の波長の半分以下とし、前記同心円状の円環溝の中心部領域には、断面Ｖ字状の直線溝が平行に複数形成されている光学部材である。前記本発明によれば、金型の溝を連続した切削加工で行うことができ、金型の作成が容易となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１乃至図３は本発明に係る光学部材の実施の形態を示すものである。
【００１２】
この例は、非球面凸レンズ２０の表面に断面Ｖ字状の円環溝２１が同心円状に複数形成されたものであり、この凸レンズ２０を形成する金型１０を同時に示すものである。本例では、前記凸レンズ２０の円環溝２１の周期ｄがこの凸レンズ２０を通す光の波長λの半分以下として形成されている。
【００１３】
また、本例では、金型１０は、図２に示すようなダイヤモンドバイトで金型表面に微細な格子を形成し、この金型で光学樹脂等を成型するものである。
【００１４】
また本例では、同心円状の円環溝２１の中心部領域２２には、断面Ｖ字状の直線溝２３が平行に複数形成されている。このようにすることで、機械加工による金型の製作では難しい同心円部の中心部領域２２に円環溝を形成することを避け、この中心部領域２２に直線状の溝を形成することにより金型１０の加工を容易に行うことができる。
【００１５】
また、直線上格子と円環状の格子とがオーバーラップする個所で金型製作上の問題が発生するのであれば、図３に示すように円環溝４１を形成する金型４０の中心部領域４２の格子４３の位置を使用する光の１波長分だけ突出させるようにしてもよい。
【００１６】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態例に限定されることはなく、その主旨を逸脱しない範囲において変更することができる。
【００１７】
即ち、前記例では、光学部材として非球面の凸レンズを例として説明したが、光学部材としては、回折格子その他の光学素子を対象とすることができる。
【００１８】
【実施例】
以下本発明の実施例について説明する。図４乃至図７は本発明に係る光学部材の実施例を示すものである。
【００１９】
本例では、図４に示す条件即ち、成形品５０の中央部５２に２０μｍの平坦部を設け、その周囲に３００ｎｍのピッチで３３００輪の鋸刃状の円環溝５１を形成し、その透過効率を計算したものである。また、各円環溝５１の断面形状は図５に示すようにその頂部の半径をＲ１（ｎｍ）、底部の半径をＲ２（ｎｍ）、格子深さをＯＴ（ｎｍ）として設定した。
【００２０】
これらを条件として３つの例について反射防止効果の計算値を図６、図７及び図８に示した。尚グラフ名称を「周期３００ｎｍ-Ｒ１-Ｒ２」として表示してある。また、各グラフ中のＯＴ-１２７等の数字は格子の深さ寸法ＯＴを示している。
【００２１】
以上の計算によれば、Ｒ１の半径が小さければ小さいほど反射防止効率すなわち透過効率が向上することが解る。また、すべての場合において十分な反射防止効率を得ることができることが確認できた。
【００２２】
尚、この例では、溝周期３００ｎｍに対して計算をおこなったが、この周期の２倍以上の波長、例えばＤＶＤ，ＣＤで使用される６５０ｎｍ帯、７８０ｎｍ帯でも９８％以上の透過率を得ることができることが確認できた。また、本発明の円周溝及び直線溝の組み合わせは前記実施例に示した例に限られず様々な組み合わせで実施できることはいうまでもない。
【００２３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明に係る光学部材によれば、以下の優れた効果を奏し得る。本発明によれば、平面曲面を問わず円環溝を形成でき、所望の反射防止効果を得ることができる。このとき光学部材を成形加工するための金型に円環溝を機械加工で製作することができ、特に曲面上のへの加工も精度よくできる。
【００２４】
また、本発明に係る光学部材では円環溝は光学機能面上に重畳形成することができる。これにより、一回の加工で光学機能面と反射防止用の円環溝を作成することができる。そして、光学機能面は、回折格子や、非球面レンズの表面とすることができる。
【００２５】
また、断面Ｖ字状円環溝の断面を鋸刃状とすることができ、さらに、鋸刃状の溝ピッチを０．３μｍであり、溝深さを０．１〜０．３μｍとしたものについては使用波長の光について透過効率を９８％以上とすることができる。
【００２６】
さらに、同心円状の円環溝の中心部領域に、断面Ｖ字状の直線溝を平行に複数形成した本発明については、機械加工による金型の製作では難しい同心円部の中心部に円環溝を形成することを避け、この中心付近を直線状の溝とすることにより金型の加工を容易に行うことができる。
【００２７】
そして、断面Ｖ字型の溝が螺旋状に形成された本発明によれば、金型の溝を連続した切削加工で行うことができ、金型の作成が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る光学部材の構成を示す図である。
【図２】図１に示した光学部材作成用の金型切削のバイトを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る光学部材の構成を示す図である。
【図４】本発明に係る光学部材の実施例に使用した光学部材を示す断面図である。
【図５】図４に示した光学部材のＶ字状円環溝の詳細な形状を示す拡大断面図である。
【図６】実施例に係る光学部材の透過効率を示すグラフである。
【図７】実施例に係る光学部材の透過効率を示すグラフである。
【図８】実施例に係る光学部材の透過効率を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  金型
２０  凸レンズ
２１  円環溝
２２  中心部領域
２３  直線溝
４０  金型
４１  円環溝
４２  中心部領域
４３  格子
５０  成形品
５１  円環溝
５２  中央部
【図１】
0004068890.tif 000002
【図２】
0004068890.tif 000003
【図３】
0004068890.tif 000004
【図４】
0004068890.tif 000005
【図５】
0004068890.tif 000006
【図６】
0004068890.tif 000007
【図７】
0004068890.tif 000008
【図８】
0004068890.tif 000009