JP2008203580A - 複合光学素子 - Google Patents

Abstract

【課題】光学特性に優れ、生産性の良い複合光学素子を提供することを目的とする。
【解決手段】光学材料からなる第１光学部１を備え、第１光学部１のいずれか一方の面は、第１光学部１を形成する光学材料とは異なる光学材料からなる第２光学部１１を備え、第１光学部１および第２光学部１１はいずれにもマーキングを有する。マーキングは文字、数字、記号、バーコードのいずれかとする。マーキングにより光軸ずれのない光学部の組み合わせを行い光学特性の向上を図るとともに、製造工程履歴の管理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の光学素子が接合された複合光学素子に関する。

従来の技術では、２つ以上の光学部を有する複合光学素子が知られており、例えば２つの光学部を有する複合光学素子では、第１光学部に第２光学部が接合されている。このような複合光学素子は種々の光学系に用いられており、例えば接合面に回折構造を形成することによりレンズとして用いることができる。

回折構造は微小な間隔に数百本程度の細かい等間隔のスリット状または溝状の回折構造で形成しており、その連続的な面構造の回折現象により光をコントロールしている。このような回折構造を有する回折光学素子によると、一つの光学素子に複数の機能を複合化できるので、小型で軽量な光学素子が実現できる。

複合光学素子をレンズとして用いる場合、例えば、ガラスからなる第１光学部に、樹脂からなる第２光学部が接合された複合光学素子を用いる。このような構造とすることにより、ガラス単体や樹脂単体からなる通常のレンズとは逆の波長特性、すなわち長波長ほど屈折率が高くなるという性質を利用して、ｇ線（４３５．８ｎｍ）からＣ線（６５６．３ｎｍ）までの広波長領域で回折効率を９０％以上とすることが可能になる。

このとき、第１光学部には第１光学部固有の光軸を有しており、第２光学部には第２光学部固有の光軸を有している。そして、このような第１光学部と第２光学部を接合して複合光学素子とする場合に、それぞれの光軸を一致させる必要がある。この光軸の横ずれのような偏芯（ディセンター）があると、複合光学素子としては十分な光学特性を発揮することができない。

複合光学素子の製作においては、それぞれの光学特性を一致させ、正確な光軸調整を行うために、それぞれの光学素子に有している光軸などの固有の情報を個々に識別できることが望ましい。この識別のために、レンズに識別をつける方法としては、レンズの周辺部に油性インキ等でマーキングをつけるか、あるいは下記の特許文献１によって提案されているように、レンズの成形型に粗面形状や凹形状のマーキング形状を設け、これによりレンズの有効径外にマークをつける方法があった。
特開平８−２８１８１９号公報

しかしながら、前記従来のマーキングはレンズの非点収差方向などのように、レンズの円周上の角度方向を示すためのものであり、それぞれの光学素子が有するより多くの固有の情報を識別することはできなかった。このために、十分な光軸調整が困難であり、良好な光学特性が得られなかった。また、複合光学素子の組み合わせに手間がかかり、生産効率がよくないという課題を有していた。

また、複合光学素子の場合、各々の光学部の形状をたとえば成形で得るため製造工程が従来の光学素子に比べて複雑になり、製造履歴が不明となることがある。完成品で不良が発生した場合に、製造工程履歴が各々の光学素子ごとに判らないため、工程改善等が困難となることがあった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、正確な光軸調整により光学特性の向上を図り、しかも光学素子の製造履歴管理をすることができることにより、生産性の良い複合光学素子を提供することである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の複合光学素子は、光学材料からなる第１光学部を備え、前記第１光学部のいずれか一方の面は、前記第１光学部を形成する光学材料とは異なる光学材料からなる第２の光学部を備え、前記第１光学部および前記第２光学部はいずれにもマーキングを有する。そして、前記マーキングの内少なくとも一方は、文字、数字、記号、バーコードのいずれかである。

また、光学材料からなる第１光学部を備え、前記第１光学部のいずれか一方の面は、前記第１光学部を形成する光学材料とは異なる光学材料からなる第２の光学部を備え、前記第１光学部および前記第２光学部のいずれか一方は情報を記録する情報記録素子を有する。また、他方はマーキングを有する。そして、前記情報記録素子はＩＣチップである。

また、前記第１光学部の前記第２光学部を備えた面の反対面は、前記第１光学部を形成する光学材料とは異なる光学材料からなる第３光学部を備える。さらに、前記複合光学素子の外側の光学面の両面、あるいはいずれか一方の面は反射防止膜を有する。そして、前記反射防止膜はマーキングを有する。

また、以上のような複合光学素子を成形する光学素子成形型であって、前記複合光学素子の前記マーキングに対面する位置に前記マーキングが付加される型形状を有している。

本発明の複合光学素子によれば、マーキングにより正確な光軸調整ができるので光学特性の向上が図れるとともに、製造工程履歴が明確に識別できるので、工程管理が容易になり生産性の良い複合光学素子を提供することである。

以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における複合光学素子の断面図および底面図である。図１において、第１光学部１は光学材料からなり、例えばガラス材料によって形成する。ガラス材料以外にも樹脂材料によって形成してもよい。本実施の形態１ではガラス材料によって形成する例について説明する。また、光学材料は光学特性に影響を与えない程度の不純物が混入された材料であっても良い。

第１光学部１には図１で下面側に示す面にレンズ面２（第１光学機能表面）を有している。レンズ面２の一部には同心円状の凹凸面で回折構造を形成した第１回折構造面３を設ける。第１回折構造面３は微小間隔に、同心円状に数十から数百本程度の細かい等間隔のスリット状もしくは溝状の回折構造を構成する回折部であり、本実施の形態１では断面鋸歯状に形成している。第１回折構造面３の連続的な面構造の回折現象により光をコントロールするものである。

一般に、回折構造を性能良く機能させるためには回折構造の凹凸面部を精度良く成形する必要がある。本実施の形態１にかかる光学素子では、第１回折構造面３がレンズ面２の一部に存在している。かかる光学素子は、第１回折構造面３をレンズ面２全体に存在している光学素子に比べて、第１回折構造面の回折構造を所望の形状に精度良く成形させやすく、その結果、収差や集光率などの光学特性の劣化を防止することができる。

第１光学部１は非球面レンズとしている。非球面形状以外にも平面、球面、円筒面、楕球面およびトーリック面であってもよい。第１光学部１はレンズ面２とは反対側にレンズ面５（第２光学機能表面）を有しており、レンズ面５は滑らかに形成されている。

一方、レンズ面２には回折構造のない表面が平坦な形状の第１滑面部４を有しており、第１回折構造面３と第１滑面部４でレンズ面２を形成している。第１回折構造面３は第１光学部１の光軸周囲に存在しており、具体的にはその光軸上の一点を中心とする円周上に存在しており、回折構造として機能する。第１滑面部４は、第１回折構造面３よりも周縁に存在している。そのためレンズ面２では、光学的パワーが第１回折構造面３と第１滑面部４とで相異なる。

第１光学部１の第１回折構造面３を有する側のレンズ面２には、第１光学部１を形成する光学材料とは異なる光学材料からなる第２光学部１１を備える。第１光学部１をガラス材料で形成する場合は、第２光学部１１を樹脂材料で形成する。第１光学部１を樹脂材料で形成する場合は、この樹脂材料とは異なる樹脂材料またはガラス材料のように、第１光学部１を形成する光学材料とは異なる光学材料によって第２光学部１１を形成するものである。光学材料には光学特性に影響を与えない程度に他の材料が混入されていてもよい。

本実施の形態１においては、第１光学部１の材料はガラス材料で形成し、第２光学部１１は樹脂材料によって形成したものを示した。第２光学部１１を樹脂材料で形成する場合は、エネルギー硬化樹脂からなることが好ましい。エネルギー硬化樹脂は、所定のエネルギーを照射することにより固化する樹脂である。例えば、紫外線エネルギーを照射することにより硬化する紫外線硬化樹脂、熱エネルギーを加えることにより硬化する熱硬化樹脂または電子線エネルギーを照射することにより硬化する電子線硬化樹脂などである。

第２光学部１１の第１光学部１と接する面の反対側のレンズ面１２（第３光学機能表面）には、同心円状の凹凸面で回折構造を形成した第２回折構造面１３を形成する。レンズ面１２の中央部には滑らかに形成された第２滑面部１４を形成し、第２回折構造面の外周部には同じく滑らかに形成された第３滑面部１５を形成する。

このようにレンズ面１２には光軸から周縁に向かう方向に第２滑面部１４、第２回折構造面１３、第３滑面部１５が、光軸中心上の一点を中心とする同心円状に配置されている。このために、レンズ面１２では、光学的パワーが第２滑面部１４、第２回折構造面１３、第３滑面部１５とで相異なる。

第１光学部１と第２光学部１１とで複合光学素子１０を形成している。複合光学素子１０全体における回折構造面および滑面部の配置を示すと、複合光学素子１０の光軸方向において、第２回折構造面１３が第１回折構造面３の一部に重なっている。

そのため、複合光学素子１０は、図１の下面から見た底面図に示すように、複合光学素子１０の光軸周辺では第２滑面部１４が第１回折構造面３に重なっており、それよりも周縁では第２回折構造面１３が第１回折構造面３に重なっており、さらに周縁では第３滑面部１５が第１滑面部４と重なっている。

これにより、複合光学素子１０は図１に示す底面部には光学的パワーの異なる３つの領域が存在していることになり、複合光学素子１０は波長が異なる３つの光を集光させることができる。

第１光学部１には、レンズ面２の外周のレンズ有効径外の周縁部に第１マーキング１６を有している。図１では第１マーキング１６は「ＢＤ」と表示したものを示している。このマーキングは文字、数字、記号などの表示を用いることにより、それらのマーキングが予め定めた情報の意味を表すものとする。

マーキングの情報の表すものの例としては、第１光学部１の製造条件に係るもので、例えば、使用する成形金型の金型番号、生産日、生産ロット、成形機、成形作業者、使用材料、気候条件などの成形条件である。これらはマーキングの一例であり、複合光学素子を製作し、管理するために必要な情報として種々のものが考えられる。もちろんマーキングは、表示位置そのものが円周上の角度方向を表現でき、例えば光軸のずれの方向など、光学特性の方向性の情報を表示する上での指標とすることができる。

第２光学部には、同様にレンズ面１２の外周のレンズ有効径外の周縁部に第２マーキング１７を有している。図１では第２マーキング１７は「Ｓｌｉｍ」と表示したものを示している。第２マーキング１７の内容は、例えば第２光学部１１の製造条件に係るもので、第１マーキング１６と同様の情報が考えられる。

第１マーキング１６は第１光学部１のレンズ面２に形成する場合を示したが、第１光学部１や第２光学部１１は透明であるので判読可能である。また、第１マーキング１６は第１光学部１のレンズ面５に形成してもよい。第１マーキング１６および第２マーキング１７の形成方法、用途については後述する。

次に、複合光学素子の製造工程について説明する。 図２（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、本発明の実施の形態１における光学素子の製造工程を示す金型の断面図であり、図３（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態１における光学素子の製造工程で使用する下金型を示す上面図および断面図である。

本実施の形態１にかかる第１光学部１の製造工程は、図２（ａ）（ｂ）に示す工程において第１光学部１となる光学素子をプレス成形するものである。このようにプレス成形法を用いて第１光学部１を製造するので、非球面のレンズ面や断面鋸歯状の第１回折構造面３を一回だけの少ないプレス工程で成形することができ、また、容易に且つ成形精度良く成形することができる。以下には、その製造工程を具体的に示す。

まず、図２（ａ）に示すように、第１光学部１を成形するための成形型および光学材料を準備する。成形型は上型２０と下型２１を有しており、上型２０および下型２１にはそれぞれ上成形面２２と下成形面２３が形成されている。下型２１には円筒形の外型２４が固定されており、外型２４の内周を上型２０が上下にスライドするようになっている。

上成形面２２は第１光学部１の上側のレンズ面５を成形するための面であるので、滑らかに形成されている。一方、下成形面２３は第１光学部１の下側のレンズ面２を成形するための面であるので、下成形面２３の一部には第１回折構造面３を形成する回折構造に対応する同心円状の回折凹凸面２５が形成されている。

下型２１にはさらに、図３（ａ）に示すように、周縁部に第１マーキング成形部３１を有している。第１マーキング成形部３１は第１マーキング１６を成形するためのものであり、第１マーキング１６の形状を凹状または凸状に刻印している。成形後にマーキングを見る方向によって第１マーキング成形部３１の形状は、第１マーキング１６を裏表反転した形状にして、成形後のマーキングを読みやすくする。

図２（ａ）に示すように、上型２０と下型２１の間に第１光学部１を成形するための光学材料を準備する。光学材料は例えばガラス材料、樹脂材料によるが、本実施の形態１ではガラス材料としている。ガラス材料を第１光学部１の形に近い形に予め形作ったガラスプリフォーム２６を準備する。ガラスプリフォーム２６は、第１光学部１の形によく似た形状を有していることが好ましい。

下成形面２３を上向けて下型２１を配置した後、その下成形面２３にガラスプリフォーム２６をセットし、上成形面２２を下向けて上型２０を配置して、その上成形面２２をガラスプリフォーム２６に接触させる。

次に、ガラスプリフォーム２６をそのガラス転移温度にまで加熱溶融させた後に、図２
（ｂ）に示すように上型２０と下型２１を閉じ、ガラスプリフォーム２６に圧力を加え、プレスして第１光学部１を成形する。プレスする際、上型２０をガラスプリフォーム２６に押し当ててもよく、下型２１をガラスプリフォーム２６に押し当てても良く、上型２０および下型２１を同時にガラスプリフォーム２６に押し当ててもよい。そして冷却する。これにより、第１光学部１を成形することができる。第１光学部１の周縁部には、下型２１の第１マーキング成形部３１により第１マーキング１６が形成され表示される。

続いて、第２光学部１１の製造工程について説明する。図２（ｃ）（ｄ）に示す第１光学部１は、図２（ａ）（ｂ）に示す前の製造工程において予め形成されたものである。図２（ｃ）に示すように、第２光学部１１を成形するための成形型および光学材料である樹脂材料３０を準備する。樹脂材料３０は、エネルギー硬化樹脂（例えば、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂または電子線硬化樹脂）からなることが好ましく、予め溶融されたものを用いる。また、樹脂材料３０の軟化温度は、第１光学部１を形成するガラスのガラス転移温度よりも低いことが好ましい。

成形型は下型２７を有しており、下型２７の下成形面２８は第２光学部１１のレンズ面１２を反転した形状をしており、第２回折構造面１３を成形するための回折凹凸面２９を有している。下型２７にはさらに、図３（ｂ）に示すように、周縁部に第２マーキング成形部３２を有している。第２マーキング成形部３２は第２マーキング１７を成形するためのものであり、第２マーキング１７の形状を凹状または凸状に刻印している。

そして、流動する程度に溶融した樹脂材料３０を下成形面２８に入れ、第１光学部１の光軸と下成形面２８の中心軸とを一致させて第１光学部１を下型２７にセットする。それから、図２（ｃ）に示すように、プレスして第１光学部１の下側のレンズ面２に樹脂材料３０を接合させる。このとき、樹脂材料３０の軟化温度が第１光学部１のガラス転移温度よりも低いので、第１光学部１に樹脂材料３０を接合させたときに、その接合面における第１光学部１の溶融は発生せず、下側のレンズ面２の変形を防止することができる。

その後、所定のエネルギーを照射して樹脂材料３０を固化させ、第２光学部１１を形成させる。所定のエネルギーは、例えば、紫外線硬化樹脂からなる樹脂材料３０を用いた場
合には紫外線エネルギーである。

樹脂材料としてエネルギー硬化樹脂を用いる場合を説明したが、熱硬化樹脂を使用することもできる。熱硬化樹脂を用いて第２光学部１１を成形する場合には、溶融した熱硬化樹脂を下型２７の下成形面２８にセットしてから第１光学部１を押し当てて成形し、その後これを冷却して固化させることによって成形することができる。

成形後の第２光学部１１には、下型２７の第２マーキング成形部３２によって第２マーキング１７が形成され表示される。このようにして、第１光学部１と第２光学部１１とが接合され、図１に示す複合光学素子１０を成形することができる。

このようにして複合光学素子１０を製作するわけであるが、第１光学部１を成形する場合に使用する金型や成形条件により、第１光学部１には微妙な固有の光軸のずれを有している。また、第２光学部１１を成形する場合にも同様に金型や成形条件により、第２光学部１１にも微妙な固有の光軸のずれを有している。このずれが互いに逆方向にずれると第１光学部１と第２光学部１１とは大きな光軸のずれとなり、光学特性に影響を及ぼすことになる。

このような場合に、第１光学部１の光軸のずれと、第２光学部１１のずれがお互いに同じ方向で、しかも同じ量であればそれぞれの光軸をぴったりと一致させることができる。このためには、使用する金型や成形条件による光軸ずれの癖を把握しておき、相性のあるものを組み合わせて、製造条件を整えることが有効である。

第１マーキング１６および第２マーキング１７により、例えば使用金型や成形条件を表示することにより、複合光学素子を形成するそれぞれの光学部に固有の情報を表すことができ、この固有の情報をもとに複合光学素子を選択して接合して製作すれば、最適条件を組み合わせた製造工程にすることが可能になる。これにより、固体特有の特性を合致させ、それぞれの光軸特性を一致させることができるので、光学特性に優れた複合光学素子を提供することができる。

組み合わせ条件を予め設定しておけば、マーキングから得られる情報により即座に組み合わせが決定できるので、複合光学素子の組み合わせに手間がかかることもなく、生産効率を高めることができる。

図４は本発明の実施の形態１の他の実施例における複合光学素子の側面図および底面図である。図４において複合光学素子１０は第１光学部１と第２光学部１１によって形成することは図１に示すものと同じである。

第１光学部１には、レンズ面の外周のレンズ有効径外の周縁部に第１バーコード４１を有し、第２光学部１１には第２バーコード４２を有している。第１バーコード４１および第２バーコード４２が表す情報は、図１の第１マーキング１６および第２マーキング１７の場合の例と同じであり、この情報を一定の基準に基づいてバーコードに変換して表示するものである。また、これらのバーコードは金型によって形成するが、形成方法についてもマーキングの場合と同様である。

このように、実施の形態１の他の実施例によると、第１光学部１および第２光学部１１の情報をバーコードにより表示するので、文字、数字、記号によりマーキングを表示するのに比べて、より多くの情報を表示することができる。このためにより詳しい製造条件などの情報を扱うことができるので、より細分化した管理をすることができ、光学特性の向上と生産性の向上を図ることができる。

また、バーコードはレーザ光などの読み取り機を使用することができるので、読み取り間違いを起こすこともなく、また瞬時に簡単に読み取れ、デジタルデータとして扱えることなどから生産工程の自動化が実現しやすく、この面からも効率的であり生産性に優れる。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における複合光学素子の側面図および底面図である。図５において、複合光学素子１０は第１光学部１と第２光学部１１によって形成することは図１に示すものと同じである。

第１光学部１には、レンズ面の外周のレンズ有効径外の周縁部に情報を記録する素子である情報記録素子５１を有する。情報記録素子５１は第１光学部１を成形する工程で第１光学部１の周縁部に埋め込む、あるいは成形後に貼り付けることにより第１光学部１に付属させるものである。情報記録素子５１は第１光学部１に仮取り付け後、第１光学部１と第２光学部１１との間に挟みこんで固定してもよい。情報記録素子５１はＩＣチップを用いるのが有効である。

情報記録素子５１には、まず第１光学部１の成形条件等についての情報を記録する。このようにして記録された情報を読み取り、次にこの情報に基づいて、第２光学部１１を成形する条件を検索して、使用する金型などの成形条件を決定する。このようにして決定した成形条件により、第１光学部１の固有の光軸特性と一致した第２光学部１１を成形する。

第２光学部１１を成形したときの成形条件などの情報は、情報記録素子５１に追加して上書きする。さらに次工程があれば、これらの工程の情報も順次追加して上書きするものである。

このように、実施の形態２における複合光学素子によれば、第１光学部１や第２光学部１１に関する情報はすべて情報記録素子５１に記録するだけで済むので、各々の製造工程においてマーキングを付加する工程が省略でき、成形金型構造や製造工程を簡略化できる。また、情報記録素子５１にＩＣチップを用いることによって、ＩＣチップには直接触れなくても、間接的に情報の読み書きができるので、情報の記録、読み出しが簡単にでき、画面表示などもできるので、製造工程を自動化することも容易である。

情報記録素子５１にＩＣチップを用いることによって、文字、数字、記号、バーコードに比べて、さらに多くの情報を記録させることができるので、より詳しい成形工程の情報を記録することができる。また、追加記録ができるので成形工程の情報だけでなく、その後の製造工程、組み立て工程、使用履歴などの情報を記録することもでき、よりきめの細かい管理を行うことができる。

また、情報記録素子５１に記録する情報は暗号化して記録することもできる。このように情報を暗号化することによって、第三者には情報が読めないので、製造ノウハウの機密を保持することができる。なお、情報記録素子５１と、実施の形態１に示したマーキングとを併用して用いることもできる。

（実施の形態３）
図６は本発明の実施の形態３における複合光学素子の断面図および底面図である。図６において、第１光学部１と第２光学部１１は、実施の形態１による複合光学素子１０を形成するものである。本実施の形態３ではこれに加えて、第１光学部１の第２光学部１１を備えた面の反対面、すなわち断面図の上面側に第３光学部６１を形成したものである。

第３光学部６１は第１光学部１を形成する光学材料とは異なる光学材料によって形成される。本実施例では第１光学部１をガラス材料で形成し、第３光学部６１は樹脂材料で形成した。第３光学部６１の一部には同心円状の凹凸の回折構造によって第３回折構造面６２を形成している。このように、光学部を３層に形成して複合光学素子６０を形成した。第３回折構造面６２は第３光学部６１側に形成したが、これに限らず、第１光学部１の上面に形成してもよい。

第３光学部６１の成形工程においては、第１マーキング１６によって示される第１光学部１の成形条件、第２マーキング１７によって示される第２光学部１１の成形条件に基づいて、第３光学部６１の成形条件を検索し、この検索結果に基づいて第３光学部６１の成形に使用する金型などの成形条件を決定する。これにより第１光学部１、第２光学部１１それぞれの光軸とのずれがない第３光学部６１を成形するものである。

第３光学部６１の周縁部には、第３マーキング６３を有し、第３光学部６１の成形に使用する金型や成形条件等の情報を表示する。図６に示す実施例では「ＡＡ」の文字で表示しているものを示した。表示する情報は第１マーキング１６および第２マーキング１７の場合の例と同様である。このような第１マーキング１６、第２マーキング１７、第３マーキング６３を有することにより、第１光学部１、第２光学部１１、第３光学部６１の光軸などの光学特性を合致させることが容易となり、光学部を多層に形成しても光軸のずれのない、光学特性に優れた複合光学素子６０を製作することができる。

これにより、複合光学素子６０は光学的パワーの異なる領域をより多く存在させることができ、より多くの波長の異なる光を集光させることができるようになり、対応波長の広い複合光学素子を実現できる。

（実施の形態４）
図７は本発明の実施の形態４における複合光学素子の断面図および底面図である。図７において、第１光学部１と第２光学部１１は、実施の形態１による複合光学素子１０を形成するものである。本実施の形態４ではこれに加えて、第１光学部１および第２光学部１１の外表面には、光の反射を防止する反射防止膜７１を形成する。反射防止膜７１は蒸着等の方法で成膜するもので、光学素子表面の反射率を低下させ、透過率を向上させるものである。

反射防止膜７１は実施例では第１光学部１表面と、第２光学部１１の表面の両面に形成したものを示したが、いずれかの片面に形成してもよい。また、第１光学部１、第２光学部１１、第３光学部６１を有して３層に形成した複合光学素子６０の表面上に、さらに反射防止膜を形成してもよい。

反射防止膜７１を成膜後、その周縁部の一部に反射防止膜マーキング７２を付ける。この反射防止膜マーキング７２により反射防止膜７１の履歴管理を行う。図７に示す実施例では「ＨＨ」の表示をしているものを示している。マーキングの種類や、これが示す情報はすでに説明したマーキング、バーコードの場合と同様である。また、情報記録素子を用いるものでは、この情報記録素子に反射防止膜７１の履歴管理などの情報を上書きして記録して管理することもできる。

なお、反射防止膜は複合光学素子の表面上に形成したものを示したが、光学部を一層とした単層の光学素子の表面にマーキングや情報記録素子、ＩＣチップを設けた上に、その表面上に反射防止膜を形成することもできる。この場合においても光学素子表面の反射率を低下させ、透過率を向上させる反射防止膜の効果を発揮することができる。

以上説明したように、本実施の形態１〜２の形態に係る複合光学素子では、第１光学部に、第１光学部を形成する光学材料とは異なる光学材料からなる第２光学部を備えた複合光学素子としているので、広波長領域で高い回折効率を得られることにより、異なる光の波長にも幅広く対応できる光学素子を得ることができる。

例えば、本発明の光学素子を光ディスク記録再生装置に使用した場合は次のような効果を発揮できる。光ディスク記録再生装置は、デジタルバーサタイルディスク（以下、ＤＶＤと称す） や、コンパクトディスク（以下、ＣＤと称す）や、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋ（登録商標、以下ＢＤと称す）などのように情報を記録再生する装置である。一般に、ＤＶＤ、ＣＤおよびＢＤでは、記録再生するための光源の波長や光ディスクの厚みなどが互いに異なるので、一台の光ディスク記録再生装置でＤＶＤとＣＤとＢＤとを記録再生可能とするためには幅広い光の波長に対応できる光学系を必要とするが、本発明にかかる複合光学素子を用いれば、複数種類の情報記録媒体に対して互換性を有する光ディスク記録再生装置を実現することができる。

さらに、実施の形態３に係る複合光学素子では、第１光学部、第２光学部に加えて第３光学部を備えることによって、より広波長領域で高い回折効率を得られることにより、より幅広い光波長にも対応できる光学素子を得ることができる。また、実施の形態４に係る複合光学素子では、反射防止膜を形成することにより光学素子表面の反射率を低下させ、透過率を向上できるので、光学特性をより高めることができる。

このように、光学部を複数有する複合光学素子は光学特性の向上に非常に有効であるが、反面光学部を複数有するので、それぞれの光学特性を一致させにくいという複合光学素子特有の課題をもっている。これに対して、本発明によれば、光学部にマーキングや情報記録素子を有することによって、それぞれの製造履歴情報を持たせ、この情報を利用することにより、それぞれの光学部がもっている固有の光軸などの特性を容易に一致させて製造することができ、光学特性に優れた複合光学素子を効率よく製造することができる。

また、マーキングや情報記録素子による情報により、複合光学素子の製造履歴を管理できるので、仮に完成品で不良が発生しても、不良発生の工程が明確にできるので、工程改善が容易となり、この面からも生産性の向上を図ることができる。

また、本実施の形態にかかる複合光学素子はプレス法を用いて製造されるので、一回の成形で精度よく成形できる。そのため、プレス法以外の成形方法（例えば、研磨法や研削法）を用いて光学素子を成形する場合と異なり、光学素子を製造歩留まり良く、しかも生産性良く能率的に製造できる。

本発明による複合光学素子は、優れた光学特性を得ることが可能になるので、複数の光学素子が接合された複合光学素子等として有用である。

本発明の実施の形態１における複合光学素子の断面図および底面図 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の実施の形態１における複合光学素子の製造工程を示す金型の断面図 （ａ）（ｂ）本発明の実施の形態１における複合光学素子の製造工程で使用する下金型を示す上面図および断面図 本発明の実施の形態１の他の実施例における複合光学素子の側面図および底面図 本発明の実施の形態２における複合光学素子の側面図および底面図 本発明の実施の形態３における複合光学素子の断面図および底面図 本発明の実施の形態４における複合光学素子の断面図および底面図

符号の説明

１ 第１光学部
１１ 第２光学部
１０、６０、７０ 複合光学素子
１６ 第１マーキング
１７ 第２マーキング
２１、２７ 下型
３１ 第１マーキング成形部
３２ 第２マーキング成形部
４１ 第１バーコード
４２ 第２バーコード
５１ 情報記録素子
６１ 第３光学部
６３ 第３マーキング
７１ 反射防止膜
７２ 反射防止膜マーキング

Claims (10)

1. 光学材料からなる第１光学部を備え、前記第１光学部のいずれか一方の面は、前記第１光学部を形成する光学材料とは異なる光学材料からなる第２の光学部を備え、前記第１光学部および前記第２光学部はいずれにもマーキングを有することを特徴とする複合光学素子。
2. 前記マーキングの内少なくとも一方は、文字、数字、記号、バーコードのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の複合光学素子。
3. 光学材料からなる第１光学部を備え、前記第１光学部のいずれか一方の面は、前記第１光学部を形成する光学材料とは異なる光学材料からなる第２の光学部を備え、前記第１光学部および前記第２光学部のいずれか一方は情報を記録する情報記録素子を有することを特徴とする複合光学素子。
4. 前記第１光学部および前記第２光学部の他方はマーキングを有することを特徴とする請求項３に記載の複合光学素子。
5. 前記情報記録素子はＩＣチップであることを特徴とする請求項３または４に記載の複合光学素子。
6. 前記情報記録素子に記録する情報は暗号化されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の複合光学素子。
7. 前記第１光学部の前記第２光学部を備えた面の反対面は、前記第１光学部を形成する光学材料とは異なる光学材料からなる第３光学部を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の複合光学素子。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の複合光学素子であって、前記複合光学素子の外側の光学面の両面、あるいはいずれか一方の面は反射防止膜を有することを特徴とする複合光学素子。
9. 前記反射防止膜はマーキングを有することを特徴とする請求項８に記載の複合光学素子。
10. 請求項１、請求項２、請求項４のいずれかに記載の複合光学素子を成形する光学素子成形型であって、前記複合光学素子の前記マーキングに対面する位置に前記マーキングが付加される型形状を有していることを特徴とする複合光学素子成形型。

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