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JP2007328191A - Optical element and optical device - Google Patents

Optical element and optical device Download PDF

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JP2007328191A
JP2007328191A JP2006160108A JP2006160108A JP2007328191A JP 2007328191 A JP2007328191 A JP 2007328191A JP 2006160108 A JP2006160108 A JP 2006160108A JP 2006160108 A JP2006160108 A JP 2006160108A JP 2007328191 A JP2007328191 A JP 2007328191A
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JP
Japan
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wavefront aberration
prism
aberration value
optical
optical element
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006160108A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Murata
淳 村田
Tomokazu Tokunaga
知一 徳永
Minoru Onoda
稔 小野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2006160108A priority Critical patent/JP2007328191A/en
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Abstract

【課題】成形時間の短縮化と製造コストの低廉化とを図ることができる光学素子を提供する。
【解決手段】プリズム10は、第1面11、第2面12及び反射面13を有している。反射面13の波面収差値yは、第1面11の波面収差値及び第2面12の波面収差値の小さい方の波面収差値xに対して、x/y>2の関係にあり、xは、0<x≦λ/4であり、yは、0<y≦λ/10である(λは、He−Neレーザからの出射光の波長である)。
【選択図】図2
An optical element capable of reducing molding time and manufacturing cost is provided.
A prism has a first surface, a second surface, and a reflecting surface. The wavefront aberration value y of the reflecting surface 13 is in a relationship of x / y> 2 with respect to the wavefront aberration value x of the smaller wavefront aberration value of the first surface 11 and the second surface 12, and x Is 0 <x ≦ λ / 4, and y is 0 <y ≦ λ / 10 (λ is the wavelength of light emitted from the He—Ne laser).
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、光学素子および光学装置に関する。特に、入射面、出射面及び反射面を有する光学素子に関し、その光学素子を備えた光学装置に関する。   The present invention relates to an optical element and an optical device. In particular, the present invention relates to an optical element having an entrance surface, an exit surface, and a reflection surface, and relates to an optical device including the optical element.

近年、各種光学機器(例えば、DSC、DVC、携帯電話用カメラ、プロジェクションTV)に搭載するレンズやプリズム等の光学素子として、高い屈折率を有する光学素子が要求されている。   In recent years, optical elements having a high refractive index have been demanded as optical elements such as lenses and prisms mounted on various optical devices (for example, DSC, DVC, mobile phone cameras, projection TVs).

上記光学素子は、従来より、研磨方法やインジェクション成形方法やプレス成形法等を用いて成形されている。研磨方法は、ガラス製の光学素子素材を研磨して光学素子を成形するという方法である。インジェクション成形方法は、光学樹脂を成形用金型に注入して光学素子を成形するという方法である。プレス成形法は、まず、光学素子素材を成形型内に供給し、次に、その光学素子素材を加熱昇温し、続いて、押し型を用いて加熱昇温された光学素子素材を加圧して光学素子を成形し、その後、成形された光学素子を冷却するという方法である。   Conventionally, the optical element is molded using a polishing method, an injection molding method, a press molding method, or the like. The polishing method is a method of molding an optical element by polishing a glass optical element material. The injection molding method is a method in which an optical resin is injected into a molding die to mold an optical element. In the press molding method, first, an optical element material is supplied into a mold, and then the optical element material is heated and heated, and then the heated and heated optical element material is pressurized using a pressing mold. Then, the optical element is molded, and then the molded optical element is cooled.

研磨方法とプレス成形法とを比較すると、研磨方法では、光学素子素材を研磨して光学素子を成形するため曲面状の光学機能面を有する光学素子の成形は困難であるのに対して、プレス成形法では、金型の形状を工夫すれば非球面レンズ等の複雑な形状を有する光学素子を成形可能である。また、インジェクション方法とプレス成形法とを比較すると、インジェクション成形方法では、光学樹脂を成形用金型に注入して光学素子を成形するためガラス製の光学素子を成形できないのに対して、プレス成型法では、ガラス製の光学素子素材を用いればガラス製の光学素子を成形可能である。そのため、プレス成形法を用いれば、研磨方法やインジェクション成形方法を用いる場合に比べて、形状のバリエーションに富み、熱収縮性及び輝度に優れた光学素子を成形可能である。   When the polishing method is compared with the press molding method, it is difficult to mold an optical element having a curved optical functional surface because the optical element is molded by polishing the optical element material. In the molding method, an optical element having a complicated shape such as an aspheric lens can be molded by devising the shape of the mold. Also, comparing the injection method with the press molding method, the injection molding method does not mold glass optical elements because it molds optical elements by injecting optical resin into a molding die, but press molding. In the method, a glass optical element can be formed by using a glass optical element material. Therefore, if the press molding method is used, it is possible to mold an optical element that is rich in variations in shape and excellent in heat shrinkability and brightness as compared with the case where a polishing method or an injection molding method is used.

ところが、プレス成形法では、上述の通り、成形した光学素子を冷却する冷却工程を伴うため、熱収縮が光学素子全体に光学素子の外形に相似して発生するとともに、ひけが光学素子に部分的に発生してしまう。このため、プレス成形法を用いてレンズなどの曲率面からなる光学素子を成形する場合には、次に示す方法に従って補正加工された押し型を用いて光学素子を成形する。   However, as described above, the press molding method involves a cooling process for cooling the molded optical element, so that heat shrinkage occurs in the entire optical element similar to the outer shape of the optical element, and sink marks are partially generated in the optical element. Will occur. For this reason, when molding an optical element made of a curved surface such as a lens by using a press molding method, the optical element is molded by using a pressing die corrected in accordance with the following method.

押し型を補正加工する方法は、まず、設計値通りに加工された押し型を用いて光学素子を成形し、次に、所望の光学素子と成形された光学素子との間に生じた形状誤差(つまり、成形された光学素子の収縮量に相当する)を求め、そして、押し型にその誤差分の形状補正を加える補正加工を行うものである。   The method of correcting the stamping die is to first mold an optical element using a stamping die that has been machined according to the design value, and then to form errors that occur between the desired optical element and the molded optical element. In other words, a correction process is performed to obtain (that corresponds to the contraction amount of the molded optical element), and to correct the shape of the error to the pressing die.

一方、プレス成形法を用いて複数の光学機能平面からなる光学素子を成形する場合には、ひけの発生を阻止できれば、熱収縮が発生しても光学機能面が平面であるために押し型を補正加工しなくてもよい。ところが、プリズム等の大きな肉厚差を有する光学素子の場合には、ひけの発生を抑制して光学素子を成形することが難しい。そのため、ひけに応じて押し型の押し型面を平面から非平面に補正加工する必要がある。押し型の補正加工は高度な技術を要するため、光学素子の製造歩留まりの悪化を招来する場合が多く、押し型をより簡便に補正加工する方法が研究されている。   On the other hand, when molding an optical element consisting of a plurality of optical function planes using the press molding method, if the occurrence of sink marks can be prevented, the optical function surface is flat even if thermal shrinkage occurs, so There is no need for correction processing. However, in the case of an optical element having a large thickness difference such as a prism, it is difficult to mold the optical element while suppressing the occurrence of sink marks. Therefore, it is necessary to correct the pressing surface of the pressing die from a flat surface to a non-planar surface according to sink marks. Since the correction processing of the pressing mold requires a high level of technology, the manufacturing yield of the optical element is often deteriorated, and methods for correcting the pressing mold more simply have been studied.

例えば、特許文献1には、プレス成形法における冷却工程を工夫することにより、押し型の補正加工の簡素化を図ることができる、と開示されている。この文献に開示されたプレス成形法は、上型の押し型と下型の押し型とを異なる冷却勾配で冷却させるものである。これにより、ひけは光学素子の一面にのみ発生するため、押し型の一面のみを補正加工すればよく、押し型の補正加工を簡素化できる。
特開平7−69651号公報
For example, Patent Document 1 discloses that the correction process of the pressing die can be simplified by devising the cooling process in the press molding method. The press molding method disclosed in this document cools the upper mold and the lower mold with different cooling gradients. As a result, sink marks are generated only on one surface of the optical element. Therefore, only one surface of the pressing die needs to be corrected and the correction processing of the pressing die can be simplified.
JP 7-69651 A

しかしながら、特許文献1に開示された方法を用いて光学素子を成形しても押し型の補正加工を行う必要があり、光学素子の成形工程数が増加してしまう。その結果、光学素子の成形時間の短縮や光学素子の製造コストの低廉化を図ることが難しい。   However, even if the optical element is molded using the method disclosed in Patent Document 1, it is necessary to perform correction processing of the pressing die, and the number of molding steps of the optical element increases. As a result, it is difficult to reduce the molding time of the optical element and reduce the manufacturing cost of the optical element.

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、成形時間の短縮化と製造コストの低廉化とを図ることができる光学素子を提供することである。また、そのような光学素子を備えた光学装置を提供することである。   The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide an optical element capable of reducing the molding time and the manufacturing cost. Moreover, it is providing the optical apparatus provided with such an optical element.

本発明の光学素子は、入射面、出射面及び反射面を備え、入射面に対して略垂直に入射された光が反射面で反射されて出射面から出射されるように形成されている。そして、反射面の波面収差値yは、入射面の波面収差値及び出射面の波面収差値のうちの小さい方の波面収差値xに対して、x/y>2の関係にあり、入射面の波面収差値及び出射面の波面収差値のうちの小さい方の波面収差値xは、0<x≦λ/4であり、反射面の波面収差値yは、0<y≦λ/10である(λは、He−Neレーザからの出射光の波長である)。   The optical element of the present invention includes an entrance surface, an exit surface, and a reflection surface, and is formed such that light incident substantially perpendicular to the entrance surface is reflected by the reflection surface and emitted from the exit surface. The wavefront aberration value y of the reflecting surface has a relationship of x / y> 2 with respect to the smaller wavefront aberration value x of the wavefront aberration value of the incident surface and the wavefront aberration value of the exit surface, and the incident surface The smaller wavefront aberration value x of the wavefront aberration value and the wavefront aberration value of the exit surface is 0 <x ≦ λ / 4, and the wavefront aberration value y of the reflection surface is 0 <y ≦ λ / 10. Yes (λ is the wavelength of light emitted from the He—Ne laser).

このような構成では、反射面の波面収差値は、λ/10以下である。そのため、光学素子は、光学装置に搭載可能な程度に優れた光学性能を有する。   In such a configuration, the wavefront aberration value of the reflecting surface is λ / 10 or less. Therefore, the optical element has an optical performance that is excellent enough to be mounted on an optical device.

また、入射面の波面収差値及び出射面の波面収差値は、反射面の波面収差値よりも大きい。そのため、入射面、出射面及び反射面の波面収差値を略同一とするための補正を行わなくても、光学素子を成形することができる。   In addition, the wavefront aberration value of the entrance surface and the wavefront aberration value of the exit surface are larger than the wavefront aberration value of the reflection surface. Therefore, the optical element can be formed without performing correction for making the wavefront aberration values of the entrance surface, the exit surface, and the reflection surface substantially the same.

本発明の光学装置は、入射面、出射面及び反射面を備えているとともに、入射面に対して略垂直に入射された光が反射面で反射されて出射面から出射されるように形成された光学素子が、光路上に配置されている。この光学素子は、反射面の波面収差値yが入射面の波面収差値及び出射面の波面収差値のうちの小さい方の波面収差値xに対してx/y>2の関係にあり、入射面の波面収差値及び出射面の波面収差値のうちの小さい方の波面収差値xは、0<x≦λ/4であり、反射面の波面収差値yは、0<y≦λ/10である(λは、He−Neレーザからの出射光の波長である)。   The optical device of the present invention includes an entrance surface, an exit surface, and a reflection surface, and is formed so that light incident substantially perpendicular to the entrance surface is reflected by the reflection surface and emitted from the exit surface. The optical element is disposed on the optical path. In this optical element, the wavefront aberration value y of the reflecting surface is in a relationship of x / y> 2 with respect to the smaller wavefront aberration value x of the wavefront aberration value of the incident surface and the wavefront aberration value of the exit surface, The smaller one of the wavefront aberration value of the surface and the wavefront aberration value of the exit surface is 0 <x ≦ λ / 4, and the wavefront aberration value y of the reflection surface is 0 <y ≦ λ / 10. (Λ is the wavelength of the emitted light from the He—Ne laser).

本発明では、短時間で且つ低廉に成形することができる。   In the present invention, it can be molded in a short time and at a low cost.

(実施の形態1)
実施の形態1では、光学素子として略三角柱状のプリズムを例に挙げ、光学装置として撮像装置を例に挙げて、図1乃至図3を用いて、撮像装置100の構成と、プリズム10の構成と、プリズム10の製造方法とを示す。なお、図1は、撮像装置100の光学系の配置構成を示す模式図である。図1の2点破線は光軸を示しており、同図の矢印は光の進行方向を示している。図2は、本実施形態のプリズム10の模式図であり、図2(a)は、プリズム10の斜視図であり、図2(b)は、プリズム10の機能を示す図である。図3は、プリズム10の製造装置9の構成を示す模式図である。
(Embodiment 1)
In the first embodiment, a prism having a substantially triangular prism shape is taken as an example of the optical element, an imaging device is taken as an example of the optical device, and the configuration of the imaging device 100 and the configuration of the prism 10 are described with reference to FIGS. And the manufacturing method of the prism 10 is shown. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an arrangement configuration of an optical system of the imaging apparatus 100. A two-dot broken line in FIG. 1 indicates an optical axis, and an arrow in FIG. 1 indicates a traveling direction of light. FIG. 2 is a schematic diagram of the prism 10 of the present embodiment, FIG. 2A is a perspective view of the prism 10, and FIG. 2B is a diagram illustrating the function of the prism 10. FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of the manufacturing apparatus 9 for the prism 10.

まず、図1を用いて、撮像装置100の構成を示す。   First, the configuration of the imaging apparatus 100 will be described with reference to FIG.

撮像装置100は、例えば、DSC、DVC、携帯電話用カメラ及びプロジェクションTV等であり、撮像素子等の受光素子と撮像光学系とを備えている。撮像光学系は、被写体の光学像を受光素子の受光面に映し出す光学系であり、具体的には、図1に示すように、被写体側から受光素子S側へ向かう方向に従って順に、第1レンズ群G1、プリズム10、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3が配設された構成となっている。   The imaging apparatus 100 is, for example, a DSC, DVC, mobile phone camera, projection TV, or the like, and includes a light receiving element such as an imaging element and an imaging optical system. The imaging optical system is an optical system that projects an optical image of a subject on a light receiving surface of a light receiving element. Specifically, as shown in FIG. 1, the first lens sequentially in the direction from the subject side toward the light receiving element S side. The group G1, the prism 10, the second lens group G2, and the third lens group G3 are arranged.

この撮像装置100では、光(主に、可視光)は、被写体側から第1レンズ群G1へ入射後、プリズム10の第1面11に入射される。第1面11から入射された光は、反射面13で全反射されて、90度折曲して第2面12から出射される。第2面12から出射された光は、第2レンズ群G2を通過後、第3レンズ群G3で集光されて、撮像素子Sに入射され電気信号に変換される。なお、可視光は、人間の目に光として感じる波長範囲の電磁波であり、個人差があるが、360〜400nm以上760〜830nm以下の電磁波である。   In the imaging apparatus 100, light (mainly visible light) is incident on the first surface 11 of the prism 10 after being incident on the first lens group G1 from the subject side. The light incident from the first surface 11 is totally reflected by the reflection surface 13, bent 90 degrees, and emitted from the second surface 12. The light emitted from the second surface 12 passes through the second lens group G2, is condensed by the third lens group G3, is incident on the image sensor S, and is converted into an electrical signal. Note that visible light is an electromagnetic wave in a wavelength range that is perceived as light by human eyes, and is an electromagnetic wave of 360 to 400 nm or more and 760 to 830 nm or less, although there are individual differences.

次に、図2を用いて、プリズム10を示す。   Next, the prism 10 is shown using FIG.

プリズム10は、d線(ナトリウムランプの出力光の波長、589.0nmまたは589.6nm)に対する屈折率が1.65以上のガラスからなる。そのため、プリズム10を備えた光学系の光学全長を短くでき、よって、その光学系を備える装置の小型化を図ることができる。また、可視光をプリズム10に入射すれば、その可視光は、後述の反射面13で全反射される。なお、全反射は、90%以上の反射率で反射することであり、好ましくは95%以上の反射率で、より好ましくは97%以上の反射率で反射することである。   The prism 10 is made of glass having a refractive index of 1.65 or more with respect to d-line (the wavelength of output light of a sodium lamp, 589.0 nm or 589.6 nm). Therefore, the optical total length of the optical system including the prism 10 can be shortened, and thus the size of the device including the optical system can be reduced. If visible light is incident on the prism 10, the visible light is totally reflected by a reflection surface 13 described later. The total reflection is to reflect with a reflectance of 90% or more, preferably with a reflectance of 95% or more, and more preferably with a reflectance of 97% or more.

また、プリズム10は、図2(a)に示すように、略直角三角形を底面とする三角柱状に形成されており、第1面11と第2面12と反射面13と第3面14とを有している。第1面11、第2面12及び第3面14は、各々、三角柱の側面の外側である。   Further, as shown in FIG. 2A, the prism 10 is formed in a triangular prism shape having a substantially right triangle as a bottom surface, and includes a first surface 11, a second surface 12, a reflective surface 13, and a third surface 14. have. The first surface 11, the second surface 12, and the third surface 14 are each outside the side surface of the triangular prism.

第1面11及び第2面12は、互いに直交する面であり、プリズム10の入射面または出射面である。すなわち、第1面11が入射面であれば第2面12が出射面となり、第2面12が入射面であれば第1面11が出射面となる。   The first surface 11 and the second surface 12 are surfaces orthogonal to each other and are the incident surface or the exit surface of the prism 10. That is, if the first surface 11 is the incident surface, the second surface 12 is the outgoing surface, and if the second surface 12 is the incident surface, the first surface 11 is the outgoing surface.

反射面13は、最も面積の大きい側面の内側であり、図2(b)に示すように、例えば、第1面11に入射した光は、プリズム内部を透過して反射面13で反射して第2面12から出射する。   The reflecting surface 13 is the inside of the side surface having the largest area, and as shown in FIG. 2B, for example, the light incident on the first surface 11 is transmitted through the prism and reflected by the reflecting surface 13. The light exits from the second surface 12.

第1面11、第2面12及び反射面13は、各々、以下の波面収差値を有している。第1面11の波面収差値及び第2面12の波面収差値のうちの小さい方の波面収差値をxとし反射面13の波面収差値をyとすると、xとyとはx/y>2の関係にあり、xは0<x≦λ/4であることが好ましく、yは0<y≦λ/10であることが好ましい。なお、λは、He−Neレーザからの出力光の波長である。   The first surface 11, the second surface 12, and the reflecting surface 13 each have the following wavefront aberration values. Of the wavefront aberration value of the first surface 11 and the wavefront aberration value of the second surface 12, where x is the smaller wavefront aberration value and y is the wavefront aberration value of the reflecting surface 13, x and y are x / y> X is preferably 0 <x ≦ λ / 4, and y is preferably 0 <y ≦ λ / 10. Note that λ is the wavelength of output light from the He—Ne laser.

ここで、波面収差とは、理想的な波面と実際の波面との差であり、波面全体に対してrms(Root Mean Square=2乗平均平方根)値を算出し光の波長で割った値である。波面収差は、一般的には、JIS規格番号JISC5935に記載の波面収差の測定方法を用いて測定される。   Here, the wavefront aberration is a difference between an ideal wavefront and an actual wavefront, and is a value obtained by calculating an rms (Root Mean Square) value for the entire wavefront and dividing it by the wavelength of light. is there. The wavefront aberration is generally measured using a wavefront aberration measuring method described in JIS standard number JISC5935.

このようなプリズム10では、反射面13の波面収差値yは、0<y≦λ/10である。そのため、プリズム10は、補正加工された金型を用いて成形されたプリズムと略同一の光学性能を有する。具体的には、プリズム10は、入射波面に収差を与えることなく光を反射することができる。   In such a prism 10, the wavefront aberration value y of the reflecting surface 13 is 0 <y ≦ λ / 10. Therefore, the prism 10 has substantially the same optical performance as a prism formed using a corrected mold. Specifically, the prism 10 can reflect light without giving aberration to the incident wavefront.

また、反射面13の波面収差値yは、第1面11の波面収差値及び第2面12の波面収差値よりも小さい。そのため、プリズム10を成形する際には、後述のように、反射面13の波面収差値を第1面11及び第2面12の波面収差値よりも小さくすればよく、補正加工された金型を用いて全ての光学面の波面収差値を略同一の値としなくてもよい。その結果、プリズム10は、後述のように、補正加工が施された金型を用いてプリズムを成形しなくてもよく、補正加工が施された金型を用いて成形されたプリズムに比べて成形時間の短縮化及び成形コストの低廉化を図ることができる。   The wavefront aberration value y of the reflecting surface 13 is smaller than the wavefront aberration value of the first surface 11 and the wavefront aberration value of the second surface 12. Therefore, when the prism 10 is molded, as described later, the wavefront aberration value of the reflecting surface 13 may be made smaller than the wavefront aberration values of the first surface 11 and the second surface 12, and the corrected mold is processed. The wavefront aberration values of all optical surfaces may not be set to substantially the same value. As a result, as will be described later, the prism 10 does not have to be molded using a mold that has been subjected to correction processing, as compared to a prism that has been molded using a mold that has been subjected to correction processing. The molding time can be shortened and the molding cost can be reduced.

続いて、図3を用いて、プリズム10の製造方法を示す。   Then, the manufacturing method of the prism 10 is shown using FIG.

まず、図3に示す製造装置9の準備を行う。具体的には、まず、下型(押し型)3を筒状の胴体(胴型)4内に入れる。このとき、用いる下型3は波面収差値がλ/4以下のプリズム形成面部3aを有しており、プリズム形成面部3aを上方に配置して下型3を胴体4内に入れる。次に、下型3の上に中型(押し型)2を入れる。このとき、用いる中型2は波面収差値がλ/4以下のプリズム形成面部2aを有しており、プリズム形成面部2aを胴体4の内壁及び下型3に接触させることなく中型2を胴体4内に入れる。これにより、胴体4の上から内部を見ると、中型2のプリズム成形面部2aと下型3のプリズム成形面部3aとが見える。   First, the manufacturing apparatus 9 shown in FIG. 3 is prepared. Specifically, first, the lower mold (push mold) 3 is placed in a cylindrical body (trunk mold) 4. At this time, the lower mold 3 to be used has a prism forming surface portion 3 a having a wavefront aberration value of λ / 4 or less, and the lower mold 3 is placed in the body 4 by arranging the prism forming surface portion 3 a upward. Next, the middle mold (push mold) 2 is placed on the lower mold 3. At this time, the middle mold 2 to be used has a prism forming surface portion 2 a having a wavefront aberration value of λ / 4 or less, and the middle mold 2 is placed in the body 4 without bringing the prism forming surface portion 2 a into contact with the inner wall of the body 4 and the lower mold 3. Put in. Thus, when the inside is seen from above the body 4, the prism molding surface portion 2 a of the middle mold 2 and the prism molding surface portion 3 a of the lower mold 3 can be seen.

次に、プリズム素材5を準備する。具体的には、材質は、d線に対する屈折率が1.65以上のガラスである。また、形状は、特に限定されないが、成形後のプリズムの形状に似た形状であれば後の加熱工程における熱エネルギー量や加熱時間などを削減でき、その結果、ひけなどが最大限に抑制されたプリズムを成形可能なため、略円柱状であることが好ましく、略三角柱状であればさらに好ましい。   Next, the prism material 5 is prepared. Specifically, the material is glass having a refractive index with respect to d-line of 1.65 or more. In addition, the shape is not particularly limited, but if it is similar to the shape of the prism after molding, the amount of heat energy and heating time in the subsequent heating process can be reduced, and as a result, sink marks etc. are suppressed to the maximum. Since the prism can be formed, it is preferably substantially cylindrical, and more preferably substantially triangular.

続いて、準備したプリズム素材5を製造装置9の胴体4内に入れ、プリズム素材5の上に上型(押し型)1を置く。このとき、用いる上型1は波面収差値がλ/10以下のプリズム形成面部1aを有しており、プリズム形成面部1aを下向けて上型1を胴体4内に入れる。これにより、プリズム素材5の表面には、プリズム形成面部1a,2a,3aが接触する。   Subsequently, the prepared prism material 5 is placed in the body 4 of the manufacturing apparatus 9, and the upper die (push die) 1 is placed on the prism material 5. At this time, the upper die 1 to be used has a prism forming surface portion 1a having a wavefront aberration value of λ / 10 or less, and the upper die 1 is placed in the body 4 with the prism forming surface portion 1a facing downward. As a result, the prism forming surface portions 1 a, 2 a, and 3 a come into contact with the surface of the prism material 5.

続いて、上型1の上に設置された上ヒータブロック6と下型3の下に設置された下ヒータブロック7とを用いて、プリズム素材5をその軟化点温度付近にまで昇温させて軟化させる。   Subsequently, by using the upper heater block 6 installed on the upper mold 1 and the lower heater block 7 installed below the lower mold 3, the prism material 5 is heated to near the softening point temperature. Soften.

続いて、上型1に圧力を加えてプリズム素材5を加圧し、上型1のプリズム形成面部1aをプリズム素材5に転写する。このように、上型1をプリズム素材5に転写すれば、中型2及び下型3をプリズム素材5に転写する場合に比べて、プリズム素材5への転写を高めることができる。これにより、プリズム10の反射面13の波面収差値を確実にλ/10以下とすることができる。   Subsequently, pressure is applied to the upper mold 1 to press the prism material 5, and the prism forming surface portion 1 a of the upper mold 1 is transferred to the prism material 5. As described above, when the upper mold 1 is transferred to the prism material 5, transfer to the prism material 5 can be enhanced as compared with the case where the middle mold 2 and the lower mold 3 are transferred to the prism material 5. Thereby, the wavefront aberration value of the reflecting surface 13 of the prism 10 can be surely made λ / 10 or less.

そして、上及び下ヒータブロック6,7を用いて、プリズム素材5を常温付近にまで冷却させる。このとき、ガラス軟化点温度よりも若干低い温度にまで徐冷後、常温付近まで急冷することが好ましい。これにより、プリズム10を成形することができる。   Then, the prism material 5 is cooled to near room temperature using the upper and lower heater blocks 6 and 7. At this time, it is preferable that the glass is gradually cooled to a temperature slightly lower than the glass softening point temperature and then rapidly cooled to around room temperature. Thereby, the prism 10 can be shape | molded.

以下に、本実施形態におけるプリズム10が奏する効果をまとめる。   Below, the effect which the prism 10 in this embodiment show | plays is put together.

プリズム10は、補正加工が施された金型を用いて成形されたプリズムと略同一の光学性能を有するプリズムであり、成形時間の短縮化及び成形コストの低廉化を図ることができるとともに、DSC、DVC、携帯電話用カメラ及びプロジェクションTV等の光学機器に搭載することができる。さらに、搭載された光学機器の小型化を図ることができる。   The prism 10 is a prism having substantially the same optical performance as a prism molded using a mold subjected to correction processing, and can shorten the molding time and the molding cost, and can also reduce the DSC. It can be mounted on optical devices such as DVC, mobile phone cameras and projection TVs. Furthermore, the mounted optical device can be reduced in size.

また、プリズム10の反射面13は、プリズム素材5を加圧する押し型(上型1)を用いて成形されるため、波面収差値を確実にλ/10以下にすることができる。   Further, since the reflecting surface 13 of the prism 10 is formed using a pressing die (upper die 1) that pressurizes the prism material 5, the wavefront aberration value can be surely made λ / 10 or less.

また、プレス成型法を用いてプリズム10を成形するため、図2(a)に記載の形状のプリズムだけでなく、様々な形状のプリズムを成形することができる。   Further, since the prism 10 is formed by using the press molding method, not only the prism having the shape shown in FIG. 2A but also various shapes of prisms can be formed.

(実施の形態2)
実施の形態2では、図4を用いて、プリズム20の構成を示す。図4は、本実施形態におけるプリズム20の端面を模式的に示す図である。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, the configuration of the prism 20 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing an end face of the prism 20 in the present embodiment.

本実施形態のプリズム20は、以下に示す点が上記実施形態1のプリズム10と異なる。すなわち、プリズム20は、d線に対する屈折率が1.6以上の樹脂からなり、また、プリズム20の第3面14には、反射膜21(例えば、アルミニウム膜、誘電体膜)が形成されている。このように、d線に対する屈折率が1.60以上の樹脂からなるプリズムであっても、第3面14に反射膜21を形成すれば、可視光を反射面13で全反射させることができる。そのため、プリズム20は、上記実施形態1のプリズム10と略同一の効果を奏する。   The prism 20 of the present embodiment is different from the prism 10 of the first embodiment in the following points. That is, the prism 20 is made of a resin having a refractive index with respect to the d line of 1.6 or more, and a reflective film 21 (for example, an aluminum film or a dielectric film) is formed on the third surface 14 of the prism 20. Yes. As described above, even if the prism is made of a resin having a refractive index with respect to the d line of 1.60 or more, if the reflective film 21 is formed on the third surface 14, the visible light can be totally reflected by the reflective surface 13. . Therefore, the prism 20 has substantially the same effect as the prism 10 of the first embodiment.

なお、一般に、樹脂製プリズムは、ガラス製プリズムに比べて軽い。そのため、軽量が要求されている撮像装置等の装置に、本実施形態のプリズム20を搭載することが好ましい。一方、一般に、ガラス製プリズムは、樹脂製プリズムに比べて熱収縮性に優れており、また、反射膜を形成しなくても可視光を反射面で全反射させることができる。そのため、光学性能や低廉化が要求されている撮像装置等の装置に、上記実施形態1のプリズム10を搭載することが好ましい。以上より、装置が要求されている条件に応じて、上記実施形態1のプリズム10と本実施形態のプリズム20とを使い分ければよい。   In general, resin prisms are lighter than glass prisms. Therefore, it is preferable to mount the prism 20 of the present embodiment on an apparatus such as an imaging apparatus that is required to be lightweight. On the other hand, glass prisms are generally superior in heat shrinkability compared to resin prisms, and visible light can be totally reflected on a reflecting surface without forming a reflective film. Therefore, it is preferable to mount the prism 10 of the first embodiment on an apparatus such as an imaging apparatus that is required to have optical performance and low cost. As described above, the prism 10 of the first embodiment and the prism 20 of the present embodiment may be properly used according to the conditions required for the apparatus.

(実施の形態3)
実施の形態3では、光学装置として照明装置を例に挙げ、図5を用いて、上記実施形態1のプリズム10を照明装置200に搭載した場合を示す。図5は、照明装置200の光学系の配置構成を示す模式図である。図5の2点破線は光軸を示しており、同図の矢印は光の進行方向を示している。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, an illuminating device is taken as an example of an optical device, and the case where the prism 10 of the first embodiment is mounted on the illuminating device 200 is shown using FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing an arrangement configuration of the optical system of the illumination device 200. The two-dot broken line in FIG. 5 indicates the optical axis, and the arrow in FIG. 5 indicates the traveling direction of the light.

照明装置200は、一眼レフカメラ等であり、光源と照明光学系とを備えている。照明光学系は、光源から放射された光を被照明対象物に照射する光学系であり、具体的には、図5に示すように、光源L側から被照明対象物側へ向かう方向に従って順に、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、プリズム10及び第3レンズ群G3が配設された構成となっている。   The illumination device 200 is a single-lens reflex camera or the like, and includes a light source and an illumination optical system. The illumination optical system is an optical system that irradiates an object to be illuminated with light emitted from a light source. Specifically, as shown in FIG. 5, the illumination optical system sequentially in the direction from the light source L side toward the object to be illuminated. The first lens group G1, the second lens group G2, the prism 10, and the third lens group G3 are arranged.

光は、光源Lから放射され、第1レンズ群G1でコリメートされて第2レンズ群G2を通過後、プリズム10の第2面12に入射される。第2面12に入射された光は、反射面13で全反射されて、90度折曲して第1面11から出射される。第1面11から出射された光は、第3レンズ群G3を通過して照明装置200の外部へ出射される。   The light is emitted from the light source L, collimated by the first lens group G1, passes through the second lens group G2, and then enters the second surface 12 of the prism 10. The light incident on the second surface 12 is totally reflected by the reflecting surface 13, bent 90 degrees, and emitted from the first surface 11. The light emitted from the first surface 11 passes through the third lens group G3 and is emitted to the outside of the illumination device 200.

(その他の実施形態)
上記実施形態1、2または3は、以下に示す構成であってもよい。
(Other embodiments)
The above-described Embodiment 1, 2, or 3 may have the following configuration.

プリズムは、底面を略直角三角形とする三角柱状としたが、勿論、この形状に限定されない。プリズムの反射面の波面収差値yが入射面の波面収差値及び出射面の波面収差値のうち小さい方の波面収差値xに対してx/y>2であればよく、xが0<x≦λ/4であり、yが0<y≦λ/10であればよい。   The prism has a triangular prism shape whose bottom surface is a substantially right triangle, but it is of course not limited to this shape. The wavefront aberration value y of the reflecting surface of the prism may be x / y> 2 with respect to the smaller wavefront aberration value x of the wavefront aberration value of the incident surface and the wavefront aberration value of the output surface, and x is 0 <x. ≦ λ / 4 and y may satisfy 0 <y ≦ λ / 10.

撮像装置及び照明装置は、各々、上記実施形態1のガラス製プリズムを搭載しているが、上記実施形態2の樹脂製プリズムを搭載してもよい。   The imaging device and the illumination device each have the glass prism of Embodiment 1 mounted thereon, but the resin prism of Embodiment 2 may be mounted.

反射防止膜が、第1面及び第2面に形成されていてもよい。これにより、例えば、光は、第1面でほとんど反射することなく第1面からプリズム内へ入射し、第2面でほとんど反射することなく第2面から出射するため、好ましい。   An antireflection film may be formed on the first surface and the second surface. Thereby, for example, light is preferably incident on the prism from the first surface with little reflection on the first surface and exits from the second surface with little reflection on the second surface.

本実施例では、プリズムの入射面、出射面及び反射面の波面収差値を最適化した。また、最適化されたプリズムの成形方法を検討した。
<実施例1>
実施例1では、プリズムの反射面の波面収差値、入射面の波面収差値及び出射面の波面収差値を最適化した。
−最適化方法−
まず、上記実施形態1に記載したプリズムの反射面の波面収差値が表1に記載の値であり、入射面の波面収差値及び出射面の波面収差値が表2に記載の値であるプリズム(1番プリズム〜6番プリズム)を用意した。
In this example, the wavefront aberration values of the entrance surface, the exit surface, and the reflection surface of the prism were optimized. In addition, an optimized prism forming method was studied.
<Example 1>
In Example 1, the wavefront aberration value of the reflecting surface of the prism, the wavefront aberration value of the incident surface, and the wavefront aberration value of the exit surface were optimized.
-Optimization method-
First, the wavefront aberration value of the reflecting surface of the prism described in the first embodiment is the value described in Table 1, and the wavefront aberration value of the entrance surface and the wavefront aberration value of the exit surface are the values described in Table 2. (No. 1 prism to No. 6 prism) were prepared.

Figure 2007328191
Figure 2007328191

Figure 2007328191
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次に、反射波面の収差測定装置(Zygo社製のGPI-xp)を用いて、各プリズムにHe−Neレーザからの出力光(633nm)を入射した場合に各プリズムの反射面で反射された反射波面の収差、各プリズムの入射面で反射された反射波面の収差、及び各プリズムの出射面で反射された反射波面の収差を測定した。   Next, when the output light (633 nm) from the He-Ne laser is incident on each prism using an aberration measuring apparatus for reflected wavefront (GPI-xp manufactured by Zygo), the reflected light is reflected on the reflecting surface of each prism. The aberration of the reflected wavefront, the aberration of the reflected wavefront reflected by the incident surface of each prism, and the aberration of the reflected wavefront reflected by the exit surface of each prism were measured.

続いて、カメラ映像機器工業会規格CIPADC−003−2003のデジタルカメラの解像度測定方法に基づき、目視により測定された反射波面を観察して、各プリズムがデジタルカメラ等に搭載できるか否かを検討した。
−結果−
表1に反射面の波面収差値の最適化に関する実験結果を示し、表2に入射面及び出射面の波面収差値の最適化に関する実験結果を示す。なお、表1における×は使用不可能なプリズムであることを示しており、○は使用可能なプリズムであることを示しており、◎は非常に良好なプリズムであることを示している。また、△はプリズムとして使用可能であるが、好ましい状態ではないことを示している。
Subsequently, based on the resolution measurement method of the digital camera of the camera image equipment industry standard CIPADC-003-2003, the reflected wavefront measured by visual observation is observed to examine whether each prism can be mounted on a digital camera or the like. did.
-Result-
Table 1 shows the experimental results related to the optimization of the wavefront aberration value of the reflecting surface, and Table 2 shows the experimental results related to the optimization of the wavefront aberration values of the entrance surface and the exit surface. In Table 1, “X” indicates that the prism is not usable, “◯” indicates that the prism is usable, and “◎” indicates that the prism is very good. Further, Δ indicates that it can be used as a prism but is not in a preferable state.

表1に示すように、反射面の波面収差値は、λ/10以下であることが好ましく、その値が小さい方が好ましいことがわかった。   As shown in Table 1, it was found that the wavefront aberration value of the reflecting surface is preferably λ / 10 or less, and a smaller value is preferable.

表2に示すように、入射面及び出射面の波面収差値は、λ/4以下であることが好ましく、λ/5以下であれば更に好ましく、その値が小さい方が好ましいことがわかった。   As shown in Table 2, it was found that the wavefront aberration values of the entrance surface and the exit surface are preferably λ / 4 or less, more preferably λ / 5 or less, and smaller values are more preferable.

以上より、反射面の波面収差値がλ/10以下であり、入射面及び出射面の波面収差値がλ/5以下であるプリズムでは、良好な投影評価を得ることができた。そのため、入射面及び出射面の波面収差値xと反射面の波面収差値yとの関係が、x/y>2であることが好ましいといえる。
<実施例2>
実施例2では、ガラス製のプリズム素材を用いて、上記実施例1で良好と評価したプリズムを成形する方法を検討した。
From the above, a favorable projection evaluation could be obtained with a prism having a wavefront aberration value of the reflection surface of λ / 10 or less and a wavefront aberration value of the entrance surface and the exit surface of λ / 5 or less. Therefore, it can be said that the relationship between the wavefront aberration value x of the entrance surface and the exit surface and the wavefront aberration value y of the reflection surface is preferably x / y> 2.
<Example 2>
In Example 2, a method of forming a prism evaluated as good in Example 1 was studied using a glass prism material.

図3に示す製造装置を用いて、プリズムを成形した。具体的には、まず、上型として、プリズム成形面部の波面収差値がλ/10以下に加工された上型を用い、中型及び下型として、各々、プリズム成形面部の波面収差値がλ/4以下に加工された中型及び下型を用いた。また、プリズム素材としては、側面を鏡面に加工された円柱状の成形用材料(株式会社住田光学ガラス製、K−VC78(nd:1.66910、Tg:520℃、At:556℃)を用いた。   A prism was formed using the manufacturing apparatus shown in FIG. Specifically, first, as the upper mold, an upper mold processed so that the wavefront aberration value of the prism molding surface portion is λ / 10 or less is used, and as the middle mold and the lower mold, the wavefront aberration value of the prism molding surface section is λ / Medium and lower molds processed to 4 or less were used. Further, as the prism material, a cylindrical molding material whose side surface is processed into a mirror surface (manufactured by Sumita Optical Glass Co., Ltd., K-VC78 (nd: 1.66910, Tg: 520 ° C., At: 556 ° C.)) is used. It was.

次に、図3に示すように、プリズム素材を中型及び下型と上型とで挟んで胴体に収容し、5分かけて520℃付近にまで昇温した。そして、上型を下に押して軟化したプリズム素材に圧力を供給し、上型のプリズム素子形成面部をプリズム素材表面に転写させた。   Next, as shown in FIG. 3, the prism material was sandwiched between the middle mold, the lower mold, and the upper mold and accommodated in the body, and the temperature was raised to about 520 ° C. over 5 minutes. Then, pressure was supplied to the softened prism material by pushing down the upper mold, and the upper prism element forming surface portion was transferred to the prism material surface.

続いて、下ヒータブロックのヒータ部を8分かけて510℃付近にまで徐冷させ、上ヒータブロックのヒータ部を12分かけて510℃付近にまで徐冷させて、その後、上及び下ヒータブロックのヒータ部の通電を停止して常温まで急冷させた。   Subsequently, the heater part of the lower heater block is gradually cooled to around 510 ° C. over 8 minutes, the heater part of the upper heater block is gradually cooled down to around 510 ° C. over 12 minutes, and then the upper and lower heaters The block heater was turned off and cooled rapidly to room temperature.

続いて、製造装置の胴体から金型を取り出し、金型を分解してプリズムを取り外した。これにより、略直角二等辺三角形を底面とする三角柱状のプリズム(底面の等辺が10mmであり、底面の斜辺が14mmであり、高さが15mmである)を得ることができた。   Subsequently, the mold was taken out from the body of the manufacturing apparatus, the mold was disassembled, and the prism was removed. As a result, it was possible to obtain a triangular prism-like prism having a substantially right-angled isosceles triangle as a bottom surface (the equilateral side of the bottom surface is 10 mm, the hypotenuse of the bottom surface is 14 mm, and the height is 15 mm).

そして、JIS規格番号JISC5935に記載の波面収差の測定方法に従って、入射面、出射面及び反射面の波面収差値を測定した。すると、反射面の波面収差値がλ/10以下であり、入射面及び出射面の波面収差値がλ/4以下であった。
<実施例3>
実施例3では、樹脂製のプリズム素材を用いて、上記実施例1で良好と評価したプリズムを成形する方法を検討した。
Then, according to the wavefront aberration measuring method described in JIS standard number JISC5935, the wavefront aberration values of the entrance surface, the exit surface, and the reflection surface were measured. Then, the wavefront aberration value of the reflecting surface was λ / 10 or less, and the wavefront aberration values of the entrance surface and the exit surface were λ / 4 or less.
<Example 3>
In Example 3, a method of forming a prism evaluated as good in Example 1 using a resin prism material was studied.

図3に示す製造装置と上記実施例1に記載の上型、中型及び下型とを用いて、プリズムを成形した。プリズム素材としては、円柱加工された成形用材料(大阪ガスケミカル(株)製、OKP4(nd:1.613、Tg:124℃)を用いた。   A prism was molded using the manufacturing apparatus shown in FIG. 3 and the upper mold, middle mold, and lower mold described in Example 1 above. As the prism material, a cylindrically processed molding material (manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd., OKP4 (nd: 1.613, Tg: 124 ° C.)) was used.

次に、図3に示すように、プリズム素材を中型及び下型と上型とで挟んで胴体に収容して、150℃まで昇温した。そして、上型を下に押して軟化したプリズム素材に圧力を供給して、加圧成形した。   Next, as shown in FIG. 3, the prism material was sandwiched between the middle mold, the lower mold, and the upper mold and accommodated in the body, and the temperature was raised to 150 ° C. Then, pressure was supplied to the prism material softened by pressing the upper die down to perform pressure molding.

続いて、下ヒータブロックのヒータ部を10分で114℃まで徐冷させ、その後、上及び下ヒータブロックのヒータ部の通電を停止して常温まで急冷させた。   Subsequently, the heater portion of the lower heater block was gradually cooled to 114 ° C. in 10 minutes, and then the energization of the heater portions of the upper and lower heater blocks was stopped and rapidly cooled to room temperature.

続いて、製造装置から金型を取り出し、金型を分解してプリズムを取り出した。これにより、略直角二等辺三角形を底面とする三角柱状のプリズム(底面の等辺が9mmであり、底面の斜辺が12mmであり、高さが15mmである)を得ることができた。   Subsequently, the mold was taken out from the manufacturing apparatus, the mold was disassembled, and the prism was taken out. As a result, it was possible to obtain a triangular prism having a bottom surface with a substantially right-angled isosceles triangle (the equilateral side of the bottom surface is 9 mm, the hypotenuse of the bottom surface is 12 mm, and the height is 15 mm).

そして、JIS規格番号JISC5935に記載の波面収差の測定方法に従って、入射面、出射面及び反射面の波面収差値を測定した。すると、反射面の波面収差値がλ/10以下であり、入射面及び出射面の波面収差値がλ/4以下であった。   Then, according to the wavefront aberration measuring method described in JIS standard number JISC5935, the wavefront aberration values of the entrance surface, the exit surface, and the reflection surface were measured. Then, the wavefront aberration value of the reflecting surface was λ / 10 or less, and the wavefront aberration values of the entrance surface and the exit surface were λ / 4 or less.

上記実施例2及び本実施例の結果から、プリズム成形面部の波面収差値がλ/10以下に加工された上型と、プリズム成形面部の波面収差値がλ/4以下に加工された中型及び下型とを用いれば、樹脂製のプリズム素材を用いた場合であっても、上記実施例1で良好と評価されたプリズムを成形することができた。   From the results of Example 2 and the present example, the upper mold in which the wavefront aberration value of the prism molding surface portion is processed to λ / 10 or less, the middle mold in which the wavefront aberration value of the prism molding surface portion is processed to λ / 4 or less, and By using the lower mold, it was possible to mold the prism evaluated as good in Example 1 even when a resin prism material was used.

以上説明したように、本発明は、光学素子と、光学素子を備えた光学装置について有用であり、特に、プリズムと、プリズムを備えた光学装置について有用である。   As described above, the present invention is useful for an optical element and an optical device including the optical element, and particularly useful for a prism and an optical device including the prism.

実施形態1における撮像装置の光学系の配置構成を示す模式図。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an arrangement configuration of an optical system of the imaging apparatus according to the first embodiment. 実施形態1及び3におけるプリズムの模式図。FIG. 4 is a schematic diagram of a prism in the first and third embodiments. プリズムの成形装置の腰部断面図。FIG. 3 is a waist cross-sectional view of the prism molding apparatus. 実施形態2におけるプリズムの端面の模式図。FIG. 6 is a schematic diagram of an end face of a prism in the second embodiment. 実施形態3における照明装置の光学系の配置構成を示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an arrangement configuration of an optical system of an illumination device according to a third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

5 プリズム素材(光学素子素材)
10 プリズム(光学素子)
11 第1面(入射面または出射面)
12 第2面(出射面または入射面)
13 反射面
14 第3面
100 撮像装置(光学装置)
200 照明装置(光学装置)
5 Prism material (optical element material)
10 Prism (optical element)
11 First surface (incident surface or outgoing surface)
12 Second surface (outgoing surface or incident surface)
13 Reflecting surface 14 Third surface 100 Imaging device (optical device)
200 Illumination device (optical device)

Claims (8)

入射面、出射面及び反射面を備え、該入射面に対して略垂直に入射された光が該反射面で反射されて該出射面から出射されるように形成され、
前記反射面の波面収差値yは、前記入射面の波面収差値及び前記出射面の波面収差値のうちの小さい方の波面収差値xに対して、x/y>2の関係にあり、
前記入射面の前記波面収差値及び前記出射面の前記波面収差値のうちの小さい方の波面収差値xは、0<x≦λ/4であり、
前記反射面の前記波面収差値yは、0<y≦λ/10である(λは、He−Neレーザからの出射光の波長である)ことを特徴とする光学素子。
An incident surface, an emission surface, and a reflection surface are provided, and light that is incident substantially perpendicular to the incident surface is reflected by the reflection surface and emitted from the emission surface,
The wavefront aberration value y of the reflecting surface has a relationship of x / y> 2 with respect to the smaller wavefront aberration value x of the wavefront aberration value of the incident surface and the wavefront aberration value of the exit surface,
The smaller wavefront aberration value x of the wavefront aberration value of the incident surface and the wavefront aberration value of the exit surface is 0 <x ≦ λ / 4,
The optical element characterized in that the wavefront aberration value y of the reflecting surface is 0 <y ≦ λ / 10 (λ is a wavelength of light emitted from a He—Ne laser).
前記入射面から光学素子内部に入射された可視光が前記反射面で全反射されるように、当該入射面と当該反射面とが所定の角度をなしていることを特徴とする請求項1に記載の光学素子。   The incident surface and the reflecting surface form a predetermined angle so that visible light incident from the incident surface into the optical element is totally reflected by the reflecting surface. The optical element described. ガラス製である請求項1に記載の光学素子。   The optical element according to claim 1, which is made of glass. d線に対する屈折率が1.6以上である請求項1に記載の光学素子。   The optical element according to claim 1, wherein a refractive index with respect to d-line is 1.6 or more. 前記入射面、前記出射面および前記反射面をそれぞれ側面とする略三角柱状のプリズムであり、
前記反射面には、前記入射された光を反射する特性を持つ反射膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光学素子。
A prism having a substantially triangular prism shape with the incident surface, the exit surface and the reflecting surface as side surfaces;
The optical element according to claim 1, wherein a reflection film having a characteristic of reflecting the incident light is formed on the reflection surface.
入射面、出射面及び反射面を備えているとともに、該入射面に対して略垂直に入射された光が該反射面で反射されて該出射面から出射されるように形成された光学素子が、光路上に配置された光学装置であって、
前記光学素子は、
前記反射面の波面収差値yが前記入射面の波面収差値及び前記出射面の波面収差値のうちの小さい方の波面収差値xに対してx/y>2の関係にあり、
前記入射面の前記波面収差値及び前記出射面の前記波面収差値のうちの小さい方の波面収差値xは、0<x≦λ/4であり、
前記反射面の前記波面収差値yは、0<y≦λ/10である(λは、He−Neレーザからの出射光の波長である)ことを特徴とする光学装置。
An optical element having an entrance surface, an exit surface, and a reflection surface, and formed so that light incident substantially perpendicular to the entrance surface is reflected by the reflection surface and is emitted from the exit surface. An optical device disposed on the optical path,
The optical element is
The wavefront aberration value y of the reflecting surface is in a relationship of x / y> 2 with respect to the smaller wavefront aberration value x of the wavefront aberration value of the entrance surface and the wavefront aberration value of the exit surface,
The smaller wavefront aberration value x of the wavefront aberration value of the incident surface and the wavefront aberration value of the exit surface is 0 <x ≦ λ / 4,
The optical apparatus is characterized in that the wavefront aberration value y of the reflecting surface is 0 <y ≦ λ / 10 (λ is a wavelength of light emitted from a He—Ne laser).
受光素子と、
前記受光素子の受光面に被写体の光学像を形成する撮像光学系とを備え、
前記光学素子は、前記撮像光学系の光路上に配置されていることを特徴とする請求項6に記載の光学装置。
A light receiving element;
An imaging optical system that forms an optical image of a subject on a light receiving surface of the light receiving element;
The optical device according to claim 6, wherein the optical element is disposed on an optical path of the imaging optical system.
光源と、
前記光源から放射された照明光を被照明対象物に照射する照明光学系とを備え、
前記光学素子は、前記照明光学系の光路上に配置されていることを特徴とする請求項6に記載の光学装置。
A light source;
An illumination optical system that irradiates an object to be illuminated with illumination light emitted from the light source;
The optical device according to claim 6, wherein the optical element is disposed on an optical path of the illumination optical system.
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