[发明专利]光学元件以及光学元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过在空腔中对树脂进行注塑成型而得到的光学元件以及上述光学元件的制造方法。

背景技术

近年来，针对透镜、棱镜等光学元件，要求各种用途、薄型化，要求高精度且均质地对特异的形状进行成型。特别，关于光学面形状精度和内部的双折射，要求高的均匀性。另外，以往，针对玻璃制的产品是主流的产品群，也依照成本降低的要求，要求向塑料制的光学元件(塑料透镜、塑料反射镜等)的变化。

为了通过注塑成型按照期望的形状高精度地对塑料制的光学元件进行成型，在使模具的空腔内的熔融树脂填充的工序中，期望使空腔内的树脂压力、树脂温度变得均匀，期望使树脂均匀地遍布于模内。并且，直至树脂充分固化，需要持续施加树脂压力。另外，在复杂的厚度不均形状的成型品中，冷却固化的速度根据部位而不同，所以产生内部应力。在通过高精度地注塑成型而得到塑料光学元件时，采取上述那样的成型方法是广泛公知的，存在虽然能够提高树脂成型面的形状转印性能，但容易产生保压工序、内部变形所致的双折射这样的问题。

另一方面，为了降低双折射，必须进行将空腔内的树脂压力抑制得较低的注塑成型(低压注塑成型)。但是，在低压注塑成型中无法补偿在模具内填充了的树脂冷却收缩了的体积。因此，存在容易在包括成型品的所有部位产生缩痕、并且由于收缩量的增大在充分硬化之前想要得到的光学面从模具转印面离开、光学面形状的成型转印性能恶化这样的缺点。以下，将该上述光学面的微细的转印不良与可外观评价的一般的缩痕区分开，说明定义为“型面碰研”。关于型面碰研，根据用激光干涉计得到的干涉条纹照片(参照图14A、图14B)来说明。如果在有无型面碰研的情况下比较干涉条纹，则明确可知，在有型面碰研的情况(参照图14B)下，由于光学面内的转印状态的差，产生边界，面出现分割。图14A示出无型面碰研的情况下的干涉条纹。如图14A所示，在无型面碰研的情况下，不会由于光学面内的转印状态的差而产生边界且面出现分割。此处，“型面碰研”是指，定义为能够通过干涉条纹判断有无的水平的微细的光学面转印不良。图14C是示出通过解析图14A、图14B所示的干涉条纹而得到的与照片长边平行的中央剖面形状的图。实线示出图14A的剖面，可知光学面形成了连续的平缓的凹面。虚线示出图14B的剖面，可知在线的不连续的部分在光学面产生了型面碰研。

作为尽可能减小通过注塑成型法得到的光学元件的双折射、并且提高必要的光学面的成型转印精度的方法，已知通过低压注塑成型进行成型，并且在非光学面和光学面的边界中设置肋部(突起)，在与具有该肋部的面相同的面具有通过不完全转印模具的空腔形状而形成了的凹形状的不完全转印部，并且，在转印面以外的至少1个面具有凸形状的不完全转印部的塑料成型品(参照专利文献1)。根据上述结构，缩痕区域对光学面的面精度造成的影响少，所以不会在转印面产生缩痕以及型面碰研而能够提高转印面的形状精度。

专利文献1：日本特开2012-20511号公报

发明内容

但是，在上述以往技术中，为了减小在制造过程中缩痕区域对光学面的面精度造成的影响，需要新设置在非光学面和光学面的边界设置肋部的工序，制造工序、模具以及光学元件的形状变得复杂化。特别是近年来，针对产品要求省空间、小型化，针对在空间上有限制的光学元件，无法使用该专利文献1叙述的发明。另外，即使假设想要减小肋部来应对空间的限制要求，在与想要得到的光学面邻接地存在肋部的情况下，如果缩痕量较大，则无法用肋部完全控制，连在光学面中也形成缩痕以及型面碰研。一般，缩痕量以某恒定的幅度而是随机的，所以不得不增大不需要的肋部。

因此，本发明的课题在于通过使不需要的肋部、复杂的模结构、成型方法变得不必要的简便的方法而得到必要的光学面的形状转印精度优良、并且双折射小的光学元件。

为了解决上述课题中的至少一个，反映了本发明的一侧面的光学元件的制造方法是通过注塑成型制造具有光学面和与光学面经由棱线邻接的非光学面的光学元件的方法，其中，具有如下步骤：通过包括具有第1表面粗糙度且用于形成缩痕区域的第1区域、和具有比第1表面粗糙度大的第2表面粗糙度且位于第1区域与光学面之间的第2区域的模具面来形成非光学面。

另外，为了解决上述课题中的至少一个，通过上述制造方法制造反映了本发明的一侧面的光学元件。

这样，根据本发明中的光学元件的制造方法，能够低成本地实现光学面的面精度的提高和双折射的降低。

附图说明

图1是用于说明实施例1的光学元件的制造方法的示意图。

图2A是示出实施例1的光学元件的外观立体图。