[发明专利]光学元件的预制品的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学元件的预制品的制造方法和装置、由该方法制造的预 制品和由该预制品形成的光学元件，更具体而言，本发明涉及可以形成光 学特性优异的光学元件的预制品的制造方法和装置、由该方法制造的预制 品和由该预制品形成的光学元件。

背景技术

随着近年来诸如便携式照像机、DVD、CD和MO驱动器等光学信息 记录装置的高性能化、小型化和低成本化，对于这些光学信息记录装置中 使用的诸如光学透镜或过滤器等光学元件的优质材料和工艺开发有很大期 望。

特别是，塑料透镜比诸如玻璃等无机材料更轻巧、更难于破碎，可以 加工成各种形状，并且可以比玻璃透镜更低的成本生产。因此，塑料透镜 的应用正在迅速普及到不仅是玻璃透镜，而且普及到上述光学透镜。随着 这种普及，为了使透镜小而薄，需要提高材料本身的折射率，或相对于热 膨胀和温度变化稳定光学折射率。为了提高光学折射率和抑制热膨胀系数 以及与温度变化有关的光学折射率，已经提出了不同的方法。例如，已经 提出了使用诸如金属微粒等无机微粒分散在塑料树脂中的纳米复合树脂作 为透镜材料的方法。

通过增加无机微粒的加入量，一般会提高由纳米复合树脂形成的光学 元件的折射率和热稳定性，然而，纳米复合树脂的流动性降低。特别是， 为了提高折射率，必须分散大量的无机微粒，并且随着近年来对折射率增 加的需求，纳米复合树脂的流动性显著降低。因此，在纳米复合树脂中， 很难获得注射成型所需的树脂流动性，并且担心注射成型中精细结构的转 移较差。因此，迄今为止，已经提出了一种通过使由纳米复合树脂形成的 预制品预成型来形成光学元件的方法(参见，例如，JP-A-2006-343387)。

为了从纳米复合树脂制备预制品，有以下方法。

(1)无机微粒与热塑性树脂直接混合并熔化以注射成型(参见，例如， JP-A-2006-343387)。

(2)无机微粒与热塑性树脂在溶剂中混合之后，将溶剂放入诸如金属模 具或陶瓷模具等模具中，并加热去除(参见，例如，JP-A-2003-147090和 JP-A-2002-047425)。

在JP-A-2006-343387中，预制品被热压成型，形成所需的光学元件。 这里，因为纳米复合树脂的流动性很差，在热压成型中在纳米复合树脂之 间形成粘合剂界面的情况下，界面处的纳米复合树脂的混合物不够。结果， 担心可能会出现焊接不良，产生光学缺陷。因此，需要避免在热压成型中 形成的纳米复合材料之间的粘合剂界面。

在制造预制品时，根据方法(1)，在高温下，不能获得注射成型所需的 纳米复合树脂的流动性，使得成型变得很困难。此外，微粒部分地附聚， 从而使分散密度不一致，并且不能获得所需的光学性能(透明度和折射率)。 此外，由于光学元件需要高品质，所以注射成型中流道中残留的材料不能 重复使用而被丢弃，这是因为防止光学元件的品质下降的原因。因此，所 提供的材料的损失量比较大，这会阻碍制造预制品的成本降低。

根据上述溶液方法(2)，其中流延方法是代表性的，可以解决上述问题 (1)。然而，在传统的溶液方法中，不认为预制品的形状与所需的光学元件 的形状非常相似。例如，用作双凸透镜的预成品的预制品没有形成接近双 凸曲面的形状。为了获得具有接近双凸曲面的预制品，需要切割大块材料， 这是阻碍的预制品制造成本降低的一个因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种光学元件的预制品的制造方法和装置，其中 使用纳米复合树脂可以廉价地形成光学特性优异的光学元件，还提供由该 方法制造的预制品和由该预制品形成的光学元件。

通过以下预制品制造方法可以实现本发明的上述目的。

(1)从包括含有无机微粒的热塑性树脂的纳米复合树脂制造预制品的 方法，所述预制品是具有通过模压成型形成的光学面的光学元件的预成品，

所述方法包括：

将含有所述纳米复合树脂和溶剂的溶液供应到具有与所述光学面非常 相似的近似光学面和与大气相通的开口的模具中；和

在保持所述近似光学面形状的同时蒸发所述溶剂，以固化所述溶液。

(2)如(1)所述的方法，其中被供应的所述溶液包括的所述纳米复合树脂 的量可以形成所述预制品。