光学元件及其制造方法技术

本发明专利技术的光学元件(1)具备于表面(2a)形成有凹部(3)的基材(2)，及配置于基材(2)上的成形层(4)。成形层(4)具有自凹部(3)的深度方向观察的情形下位于凹部(3)内的本体部(5)、及在与本体部(5)连接的状态下位于基材(2)的表面(2a)上的攀爬部(6)。于本体部(5)中在与凹部(3)的底面(3b)对向的曲面(4b)上，设置有光学功能部(10)。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2012年2月8日、申请号为201280008223.1、专利技术名称为光学元件及其制造方法的专利申请的分案申请。
本专利技术关于一种光学元件及其制造方法。
技术介绍
作为现有的光学元件的制造方法，已知通过将成形模具按压于配置于基材的内部的树脂材料上并使该树脂材料固化，而在基材的凹部内形成设置有光栅等的光学功能部的成形层的方法(例如参照专利文献1～5)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-177994号公报专利文献2：日本特开2007-199540号公报专利文献3：日本特开2003-266450号公报专利文献4：日本特开2005-173597号公报专利文献5：日本特表2005-520213号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，用上述方法制造的光学元件中，成形层的整体位于基材的凹部内，且，由于因使用时的温度变化等而产生的应力集中于基材的凹部，故有成形层自基材剥离的疑虑。再者，因使用时的温度变化等引起的成形层的收缩或膨胀，而有设于成形层的光学功能部变形的疑虑。对此，本专利技术的目的在于提供一种可防止成形层的剥离或光学功能部的变形的光学元件及其制造方法。解决问题的技术手段本专利技术的一个观点的光学元件具备在表面上形成有凹部的基材，及配置于基材上的成形层，且成形层具有自凹部的深度方向观察的情形下位于凹部内的第1部分、及在与第1部分连接的状态下位于基材的表面上的第2部分，在第1部分中在与凹部的内面相对的规定的面上，设置有光学功能部。该光学元件中，即使因使用时的温度变化等而产生的应力集中于基材的凹部，仍可利用在与第1部分连接的状态下位于基材的表面上的第2部分，可紧压位于基材的凹部内的第1部分。由此，可防止成形层自基材剥离。再者，因使用时的温度变化等引起的成形层的收缩或膨胀会被位于基材的表面上的第2部分吸收，而缓和位于基材的凹部内的第1部分的收缩或膨胀。由此，防止第1部分的规定的面的变形，进而防止设置于该规定的面的光学功能部的变形。如上所述，根据该光学元件，可防止成形层的剥离或光学功能部的变形。在此，第2部分可以以夹着凹部而相对的方式设置有多个。再者，第2部分可以以包围凹部的方式设置有多个。据此，可更确实地防止成形层的剥离或光学功能部的变形。另外，光学功能部可为光栅。或，光学功能部可为反光镜。据此，可得到简易的结构的光栅元件或反光镜元件。本专利技术的一个观点的光学元件的制造方法具备：准备在表面形成有凹部的基材的工序；在基材上配置成形材料的工序；及通过将成形模具按压于成形材料并使成形材料硬化，而形成具有自凹部的深度方向观察的情形下位于凹部内的第1部分、及在与第1部分连接的状态下位于基材的表面上的第2部分的成形层的工序，且成形模具具有用于将设置光学功能部的规定的面以与凹部的内面相对的方式形成于第1部分的成形面。该光学元件的制造方法中，即使成形材料在固化时收缩，由于在与第1部分连接的状态下使位于基材的表面上的第2部分较第1部分优先收缩，故位于基材的凹部内的第1部分的收缩得到缓和。由此，防止第1部分的规定的面的变形，进而防止设置于该规定的面的光学功能部的变形。再者，即使因制造时的温度变化等而产生的应力集中于基材的凹部，仍可利用位于表面上的第2部分紧压位于基材的凹部内的第1部分。由此，可防止成形层自基材剥离。如上，根据该光学元件的制作方法，可防止成形层的剥离或光学功能部的变形。在此，成形面也可在成形模具被按压于成形材料时，以与凹部的开口断续接触的方式形成。由此，即使固化时自成形材料产生气体，由于该气体会自成形模具的成形面与凹部的开口的非接触部分逸出，故可防止成形层中形成空隙。专利技术的效果根据本专利技术，可防止成形层的剥离或光学功能部的变形。附图说明图1为本专利技术的第1实施方式的光学元件的俯视图。图2为沿着图1的II-II线的光学元件的端面图。图3为沿着图1的III-III线的光学元件的端面图。图4为图1的光学元件的制造方法的一个工序中的基板的俯视图。图5为图4之后的工序中的基板的俯视图。图6为沿着图5的VI-VI线的基板的俯视图。图7为图5之后的工序中的基板的俯视图。图8为本专利技术的第2实施方式的光学元件的俯视图。图9为沿着图8的IX-IX线的光学元件的端面图。图10为沿着图8的X-X线的光学元件的端面图。图11为本专利技术的第3实施方式的光学元件的纵剖面图。图12为本专利技术的第4实施方式的光学元件的俯视图。图13为沿着图12的XIII-XIII线的光学元件的端面图。图14为沿着图12的XIV-XIV线的光学元件的端面图。图15为本专利技术的第5实施方式的光学元件的俯视图。图16为沿着图15的XVI-XVI线的光学元件的端面图。图17为沿着图15的XVII-XVII线的光学元件的端面图。图18为图15的光学元件的制作方法的一个工序中的基板的剖面图。符号说明1 光学元件2 基材2a 表面3 凹部3a 开口3b 底面(内面)4 成形层4b 曲面(规定的面)5 本体部(第1部分)6 攀爬部(第2部分)10 光学功能部30 成形模具30a 成形面具体实施方式以下，就本专利技术的优选的实施方式，参照附图进行详细说明。另，各图中对于相同或相当部分附加相同符号，省略重复的说明。[第1实施方式]如图1、图2及图3所示，第1实施方式的光学元件1具有反射型光栅即光学功能部10。光学功能部10分光并反射自一侧入射的光L。光学元件1具备由硅、塑料、陶瓷或玻璃等构成的正方形板状(例如，外形12mm×12mm、厚度0.6mm)的基材2。基材2的表面2a上形成有向着开口3a末端渐宽的正四棱锥台状的凹部3。另，基材2的材料不限于上述材料，可使用各种各样的材料。另外，基材2及凹部3的形状不限于上述形状，可适用各种各样的形状。为更确实地防止后述的成形层4的剥离或光学功能部10的变形，凹部3的开口形状优选为自凹部3的深度方向观察的情形下相对于凹部3的中心点呈对称的形状。在基材2上配置有通过使光固化性的环氧树脂、丙烯酸树脂、氟系树脂、硅酮或有机无机混合树脂等的复制用光学树脂进行光固化而形成的成形层4。成形层4在自凹部3的深度方向(即，一方的侧)观察的情形下为圆形状，成形层4的外缘4a通过正方形形状的开口3a的各顶点。另，成形层4的材料不限于上述光固化性的树脂材料，可使用热固化性的树脂材料、或低融点玻璃或有机无机混合玻璃等，可适用由后述的成形模具30能够成形及固化的各种各样的材料(成形材料)。成形层4具有一体形成的本体部(第1部分)5及攀爬部(第2部分)6。本体部5在自凹部3的深度方向观察的情形下位于凹部3内，且覆盖凹部3的底面3b及侧面3c的整体。攀爬部6在与本体部5连接的状态下位于基材2的表面2a上，且设置于正方形形状的开口3a的各边的外侧。即，攀爬部6以夹着凹部3而相对并包围凹部3的方式设置有多个。成形层4具有与凹部3的规定的内面即底面3b相对的凹状的曲面(规定的面)4b。曲面4b为向着凹部3的底面3b的中心凹陷的曲面，且通过正方形形状的开口3a的各边的中点，自本体部5到达各攀爬部6。在曲面4b中的本体部5上的规定的区域中，形成有与锯齿状剖面的闪耀式光栅、矩形状剖面的二元光栅(binary grating)、或正弦波状剖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学元件，其特征在于，具有：在表面形成有凹部的基材；及配置于所述基材上的成形层，所述成形层具有从所述凹部的深度方向看的情况下位于所述凹部内的第1部分、及在与所述第1部分连接的状态下在作为与所述凹部的内面不连续的面的所述基材的所述表面上攀爬的第2部分，在所述第1部分中在与所述凹部的内面相对的规定的面上，设置有光学功能部。

【技术特征摘要】
2011.02.08 JP 2011-0251811.一种光学元件，其特征在于，具有：在表面形成有凹部的基材；及配置于所述基材上的成形层，所述成形层具有从所述凹部的深度方向看的情况下位于所述凹部内的第1部分、及在与所述第1部分连接的状态下在作为与所述凹部的内面不连续的面的所述基材的所述表面上攀爬的第2部分，在所述第1部分中在与所述凹部的内面相对的规定的面上，设置有光学功能部。2.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述第2部分以夹着所述凹部而相对的方式设置有多个。3.如权利要求1或2所述的光学元件，其特征在于，所述第2部分以包围所述凹部的方式设置有多个。4.如权利要求1至3中任一项所述的光学元件，其特征在于，所述光学功能部为光...

【专利技术属性】
技术研发人员：能野隆文，柴山胜己，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP