(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学機能をなす光学機能面がプレス成型される樹脂製光学素子のプリフォーム品であって、
プリフォーム品の少なくとも一面にはプリフォーム品の周縁に設けられた周縁部と面一、もしくは該周縁部がなす面位置より凹んだ位置に配置された転写部を設け、かつ、前記転写部と前記周縁部との間に溝状の空気逃溝を設けたことを特徴とする樹脂製光学素子のプリフォーム品。
【請求項２】
前記転写部は、中央付近から周縁部にかけて放射方向に向けなだらかに傾斜して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂製光学素子のプリフォーム品。
【請求項３】
前記転写部は、一端縁部から他方縁にかけて一方向に向けなだらかに傾斜して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂製光学素子のプリフォーム品。
【請求項４】
請求項１、請求項２又は請求項３に記載のプリフォーム品の転写部に光学機能面がプレス加工されて形成されていることを特徴とする樹脂製光学素子。
【請求項５】
光学機能面は回折格子であることを特徴とする請求項４に記載の樹脂製光学素子。
【請求項６】
樹脂材からなるプリフォーム品をプレス成型することによって光学機能面を形成する樹脂製光学部材の製造方法において、
前記プリフォーム品の少なくとも一面にはプリフォーム品の周縁に設けられた周縁部と面一、もしくは該周縁部がなす面位置より凹んだ位置に配置された転写部を設け、かつ、前記転写部と前記周縁部との間に溝状の空気逃溝を設け、前記転写部に対してのみ前記プレス面を押付て前記転写部に光学機能面を転写することを特徴とする樹脂製光学部材の製造方法。
【請求項７】
前記転写部は、中央付近から周縁部にかけて放射方向に向けなだらかに傾斜して形成されたことを特徴とする請求項６に記載の樹脂製光学部材の製造方法。
【請求項８】
前記転写部は、一端縁部から他方縁にかけて一方向に向けなだらかに傾斜して形成されたことを特徴とする請求項７に記載の樹脂製光学部材の製造方法。
【請求項９】
前記光学機能面は回折格子面であることを特徴とする請求項６、請求項７又は請求項８に記載の樹脂製光学部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂製光学素子のプリフォーム品、樹脂製光学素子、及び樹脂製光学部材の製造方法に係り、特に光学機能をなす光学機能面を熱プレス加工で形成する樹脂製光学素子のプリフォーム品、樹脂製光学素子、及び樹脂製光学部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ピックアップ、光合分波器等に使用する回折格子として、図９及び図１０に示すようなものが用いられている。この回折格子１１０，１２０は、微細な格子が多数形成された回折格子面１１１，１２１が周縁部１１２，１２２より内側に形成されたものである。ここで、回折格子面１１１，１２１が周縁部１１２、１２２より内側に形成されているのは、回折格子１１０，１２０を保管等のため机上等に置く場合に、回折格子面１１１、１２１が机上面に触れてしまって回折格子面１１１，１２１が汚染されたり破損されたりしてしまうのを防止するためである。
【０００３】
このような回折格子を製造する方法として光学ガラスを所定形状に切り出して研磨した後エッチング処理するもの、光学樹脂を射出成型で形成するものが知られている。また、図１１（ａ）に示すように円盤形状樹脂製のプリフォーム品１０１をその表面に回折格子型が形成された金型１０２で加熱しつつ成型して、プリフォーム品１０１の一方の表面１０４に回折格子面を転写するものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の方法にあっては、光学ガラスにエッチングする光学素子は製造コストが嵩み、高価なものとなっている。また、合成樹脂を射出成型して光学素子を形成したものにあっては、回折格子内や格子面に空気が巻き込まれ、巻き込まれた空気の気泡により、不整が出てしまい、光学特性を劣化させる場合があった。
【０００５】
更に熱プレス成型においては、図１１（ｂ）に示すようにプリフォーム品１０１の表面１０４の形状が平坦面であるため、成型時にプリフォーム品１０１表面１０４と金型１０２との間に挟まれた空気が逃げ切れず、成型した格子面に空気１０５が残留する場合があり、このような場合には格子模様の転写不良や格子面のうねりが生じる。
【０００６】
形成される回折格子面に空気が押し込まれないようにするため、プリフォーム品をプレス面より小さくしておくことも考えられるが、回折格子面がプリフォーム品面の全面に一様に形成されることになるため、上述したように成型後の回折格子を机上等に置く場合における、回折格子面の机上面からの保護が図れないことになってしまう。
【０００７】
上述した問題を解決するため、金型内部を真空状態にするなどの改善策がとられるが、金型内部を真空にするためには、金型の構造が複雑となる上、高価な真空装置が必要となるという問題がある。
【０００８】
本発明は、光学機能面をプレス成型する際に光学機能面に空気が残留してしまうことを容易に防止することができるようにすると共に、成型後における光学素子の光学機能面の保護も可能な樹脂製光学素子のプリフォーム品、樹脂製光学素子、及び樹脂製光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明はプリフォーム品の少なくとも一面にプリフォーム品の周縁に設けられた周縁部と面一、もしくは該周縁部がなす面位置より凹んだ位置に配置された転写部を設け、かつ、前記転写部と前記周縁部との間に溝状の空気逃溝を設けるようにした。
【００１０】
本発明に係る樹脂製光学素子のプリフォーム品は、光学機能をなす光学機能面がプレス成型される樹脂製光学素子のプリフォーム品であって、プリフォーム品の少なくとも一面にはプリフォーム品の周縁に設けられた周縁部と面一、もしくは該周縁部がなす面位置より凹んだ位置に配置された転写部を設け、かつ、前記転写部と前記周縁部との間に溝状の空気逃溝を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明に係る樹脂製光学素子のプリフォーム品は、前記樹脂製光学素子のプリフォーム品において、前記転写部は中央付近から周縁部にかけて放射方向に向けなだらかに傾斜して形成されたことを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明に係る樹脂製光学素子のプリフォーム品は、前記樹脂製光学素子のプリフォーム品において、前記転写部は、一端縁部から他方縁にかけて一方向に向けなだらかに傾斜して形成されたことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る樹脂製光学素子は、プリフォーム品の転写部に光学機能面がプレス加工されて形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る樹脂製光学素子は、樹脂製光学素子において、光学機能面は回折格子であることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る樹脂製光学部材の製造方法は、樹脂材からなるプリフォーム品をプレス成型することによって光学機能面を形成する樹脂製光学部材の製造方法において、前記プリフォーム品の少なくとも一面にはプリフォーム品の周縁に設けられた周縁部と面一、もしくは周縁部がなす面位置より凹んだ位置に配置された転写部を設け、かつ、前記転写部と前記周縁部との間に溝状の空気逃溝を設け、前記転写部に対してのみ前記プレス面を押付て前記転写部に光学機能面を転写することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る樹脂製光学部材の製造方法は、前記樹脂製光学部材の製造方法において、前記転写部は、中央付近から周縁部にかけて放射方向に向けなだらかに傾斜して形成されたことを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明に係る樹脂製光学部材の製造方法は、前記樹脂製光学部材の製造方法において、前記転写部は、一端縁部から他方縁にかけて一方向に向けなだらかに傾斜して形成されたことを特徴とする。
【００１８】
さらにまた、本発明に係る樹脂製光学部材の製造方法は、前記樹脂製光学部材の製造方法において、前記光学機能面は回折格子面であることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、転写部と周縁部との間に溝状の空気逃溝を設けているから、プレス成型時にプレス機とプリフォーム品の転写部との間の空気は空気逃溝から容易に逃げ、光学機能面への空気の残留を防止できると共に、転写部はプリフォーム品の周縁に設けられた周縁部と面一、もしくは該周縁部がなす面位置より凹んだ位置に配置されているから、光学機能面は周縁部より内側に形成され、机上に置いたときに光学機能面が机上面に触れることがなく、光学機能面を保護することができる。
【００２０】
また、プリフォーム品の転写部に中央部から周縁に向け放射状になだらかな傾斜を設けたもの、あるいは一端縁部から他方縁にかけて一方向に向けなだらかに傾斜を設けたものにあっては、プレス成型時に、プレス機と転写部とに挟まれた空気が傾斜に沿って効率良く流れ、転写部への空気の残留をより良好に防止することができる。
【００２１】
更に、転写部に回折格子を設けるものにあっては、生産効率のよいプレス加工で空気の残留がない良好な品質の回折格子を生産でき、更に、回折格子面が周縁部によって保護できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る樹脂製光学素子のプリフォーム品、樹脂製光学素子、及び樹脂製光学素子の製造方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は発明を実施する形態の第１の例を示すものである。本例においては、回折格子がプレス成型されるプリフォーム品１０は円盤状の光学樹脂製部材であり、その両面には回折格子が熱プレス成型される転写部１１が形成されている。この転写部１１は、図１（ａ）に示すように、その表面は平面状を成し、プリフォーム品１０の周縁に設けられた周縁部１２がなす面位置１４より内側に配置されている。また、前記転写部１１と前記周縁部１２との間には溝状の空気逃溝１３が設けられている。この例では転写部１１はその輪郭を円状とし、空気逃溝１３は環状溝を成すものとしている。ここで、プリフォーム品は作成する光学素子に適した光学樹脂からなり、射出成型されたものや切削形成されたものを使用できる。
【００２４】
また、符号２０はプレス型であり、その表面２１には必要な回折格子の雌型が刻まれており、プリフォーム品１０を溶融成型するのに充分な温度に保たれている。
【００２５】
本例では、図１（ｂ）に示すように、転写部１１に回折格子面を転写するため、プレス型２０がプリフォーム品１０に押付られると、転写部１１とプレス型２０との間の空気は空気逃溝１３から容易に逃げ（矢印Ａで示した）、回折格子面への空気の残留はない。
【００２６】
また、転写部１１に形成される回折格子面は周縁部１２より内側に形成されるから、製品である回折格子を机上に置いたときに回折格子面が机上面に触れることがなく、回折格子面を保護することができる。尚、本例では、作成した回折格子には、空気逃溝の痕跡が周縁部と回折格子面の間に残るものとしている。このような空気逃溝の痕跡の有無は、空気逃溝の幅寸法、深さ寸法、熱プレスの条件により決まり、痕跡を残さないようにもできる。
【００２７】
図２は、本発明の実施形態の第２の例を示している。本例は、光学樹脂製のプリフォーム品３０をプレス金型４０内に入れ、プレス金型４０内でプリフォーム品３０全体を溶解させ、再成型するものである。
【００２８】
本例において、プリフォーム品３０には図２（ａ）に示すように、上記実施の形態例と同様に、転写部３１、周縁部３２及び空気逃溝３３が形成されている。また本例ではプレス金型４０は、回折格子型が形成され前記転写部３１に押付られる内型４１、該内型４１の外側に配置され、前記周縁部３２に摺接し、空気が抜けるガスベント（図示していない）を備えた中型４２、及び該中型４２の外側に配置され外型４３とから構成されている。尚、空気は、内型４１及び中型４２の合わせ面から抜けるように構成することができる。
【００２９】
本例によれば、格子面の成型時には、図２（ｂ）に示すように、プリフォーム品３０と内型４１との間の空気は、空気逃溝３３に抜け、更にその空気が、ガスベント又は金型の合わせ面からプレス金型４０の外部に逃げることになる。従って本例によれば、上記例と同様に、回折格子面への空気の残留がなくなるほか、回折格子面を保護することができる。更に、本例では、空気抜け部が形成されているから、格子面からの空気が逃げる前にガスベント又は、金型の合わせ面に樹脂が詰まって空気が逃げられないということがなくなる。
【００３０】
図３乃至図５は、上記第１の例に他の形状のプリフォーム品５０，６０，７０を使用した場合を示している。これらの各例では、プリフォーム品５０，６０，７０の転写部の形状を変更しているほかは、第１の例のプリフォーム品と同一の構成を備える。変更された転写部はプレス型２０でその全体形状が変形されると共に、所定の回折格子面が成型されるものである。
【００３１】
図３に示すプリフォーム品５０は、上記実施の形態例と同様に、転写部５１、周縁部５２及び空気逃溝５３が形成されている。本例において、プリフォーム品の転写部５１は、中央付近から周縁部にかけて放射方向に向けなだらかに傾斜する形状、即ち中央部付近の最厚部から放射方向に肉薄となる球面を形成している。
【００３２】
この例によれば、プレス成型時に、プレス型２０と転写部５１とに挟まれた空気が転写部５１の球面に沿って空気抜け部５３に効率良く流れ、転写部５１への空気の残留をより良好に防止することができる。
【００３３】
また、図４に示すプリフォーム品６０は、転写部６１、周縁部６２及び空気逃溝６３が形成されている。本例において、プリフォーム品の転写部６１は、中央付近から周縁部にかけて放射方向に向けなだらかに傾斜する形状、即ち中央部付近の最厚部から放射方向に直線状に肉薄となる斜面を形成している。
【００３４】
この例によれば、プレス成型時に、プレス型２０と転写部６１とに挟まれた空気が転写部６１の斜面に沿って空気抜け部６３に効率良く流れ、転写部６１への空気の残留をより良好に防止することができる。
【００３５】
さらに、図６に示すプリフォーム品７０は、転写部７１、周縁部７２及び空気逃溝７３が形成されている。本例において、プリフォーム品の転写部７１は、一端縁部から他方縁にかけて一方向に向けなだらかに傾斜する形状、即ち一端縁付近の最厚部から他端縁かけて直線状に肉薄となる斜面を形成している。
【００３６】
この例によれば、プレス成型時に、プレス型２０と転写部７１とに挟まれた空気が転写部７１の斜面に沿って空気抜け部７３に効率良く流れ、転写部７１への空気の残留をより良好に防止することができる。
【００３７】
図６乃至図８は、上述した３種類のプリフォーム品を上記第２の例に使用したプレス金型４０で成型する場合を示すものである。各図で示すプリフォーム品５０，６０，７０及びプレス金型４０は上述した例と同一であるので、上述した各例で付した符号と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３８】
上記図６乃至図８に示した例によれば、上記例と同様に、プレス成型時に金型と転写部とに挟まれた空気が転写部の斜面に沿って空気抜け部に効率良く流れ、転写部への空気の残留をより良好に防止することができる他、格子面からの空気が逃げる前にガスベント又は金型の合わせ面に樹脂が詰まって空気が逃げられなくなるといった事態を防止できる。
【００３９】
尚、上記各例では光学素子として回折格子を例に説明したが、これはレンズ、マイクロプリズム等他の光学素子としてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、転写部と周縁部との間に溝状の空気逃溝を設けているから、プレス成型時にプレス機とプリフォーム品の転写部との間の空気は空気逃溝から逃げ、真空装置等を使用することなく光学機能面への空気の残留を防止できると共に、転写部はプリフォーム品の周縁に設けられた周縁部と面一、もしくは該周縁部がなす面位置より凹んだ位置に配置されているから、光学機能面は周縁部より内側に形成され、机上に置いたときに光学機能面が机上面に触れることがなく、光学機能面を保護することができるという効果を有する。
【００４１】
また、プリフォーム品の転写部に中央部から周縁に向け放射状になだらかな傾斜を設けたもの、あるいは一端縁部から他方縁にかけて一方向に向けなだらかに傾斜を設けたものにあっては、プレス成型時に、プレス機と転写部とに挟まれた空気が傾斜に沿って効率良く流れ、転写部への空気の残留をより良好に防止することができる。
【００４２】
さらに、転写部に回折格子を設けるものにあっては、生産効率のよいプレス加工で空気の残留がない良好な品質の回折格子を生産でき、更に、回折格子面が周縁部によって保護できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態例に係る樹脂製光学素子の製造方法を示す断面図であり、（ａ）はプリフォーム体セット時、（ｂ）は成型時を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態例に係る他の樹脂製光学素子の製造方法を示す断面図であり、（ａ）はプリフォーム体セット時、（ｂ）は成型時を示す図である。
【図３】本発明の他の実施の形態例に係る樹脂製光学素子の製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態例に係る樹脂製光学素子の製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態例に係る樹脂製光学素子の製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態例に係る樹脂製光学素子の製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態例に係る樹脂製光学素子の製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態例に係る樹脂製光学素子の製造方法を示す断面図である。
【図９】本発明が適用される樹脂製光学素子である回折格子を示す斜視図である。
【図１０】本発明が適用される樹脂製光学素子である回折格子を示す斜視図である。
【図１１】従来の樹脂製光学樹脂の製造方法を示す断面図であり、（ａ）はプリフォーム体セット時、（ｂ）は成型時を示す図である。
【符号の説明】
１０  プリフォーム品
１１  転写部
１２  周縁部
１３  空気逃溝
１４  面位置
２０  プレス型
２１  表面
３０  プリフォーム品
３１  転写部
３２  周縁部
３３  空気逃溝
４０  金型
４１  内型
４２  中型
４３  外型
５０  プリフォーム品
５１  転写部
５２  周縁部
５３  空気逃溝
６０  プリフォーム品
６１  転写部
６２  周縁部
６３  空気逃溝
７０  プリフォーム品
７１  転写部
７２  周縁部
７３  空気逃溝
【図１】
0003762252.tif 000002
【図２】
0003762252.tif 000003
【図３】
0003762252.tif 000004
【図４】
0003762252.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003762252.tif 000007
【図７】
0003762252.tif 000008
【図８】
0003762252.tif 000009
【図９】
0003762252.tif 000010
【図１０】
0003762252.tif 000011
【図１１】
0003762252.tif 000012