[发明专利]模制品、硬模、光学元件以及光学装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种模制品，其具有包含精细图案的倾斜表面、弯曲表面和/或雕刻表面。此外，本发明还涉及一种用于形成该制品的硬模；一种使用该模制品的光学元件；以及一种使用该光学元件的光学装置(例如光学扫描装置、图像显示装置和光学摄像管装置等)。

背景技术

通常，控制光学元件表面的光反射很重要。已使用在光学元件的表面涂上多层绝缘层的技术以试图防止在该表面上的反射。具体来说，通过执行多个过程制备这种光学元件，例如通过制模方法(例如喷射模塑法)制备制品以及使用涂层装置在制品的表面形成这种多层绝缘层。由于这些过程花费时间长，所以光学元件成品制造成本高。

最近，已使用在光学元件的表面上形成精细图案以防止光学元件表面光反射的技术来试图解决成本问题。由包括半导体加工工艺的机械方法在硬模表面上形成精细图案，通过使用硬模，这种精细图案形成在光学元件上。也就是说，与形成在硬模表面上的精细图案相应的精细图案形成在由例如树脂和玻璃材料制成的模型光学元件的表面上。在下文中，这种方法有时称为模型转换方法。

尚未审查的日本公开专利(以下称为JP-A)2003-270569公开了一种扫描光学系统和一种使用该系统的成像设备。其中描述了通过根据入射光通量的偏振平面适当地设置精细结构光栅的阵列方向，从而减少精细光栅结构的结构性双反射的影响，来获得优良的光学特性。具体来说，在如图1B所示的扫描光学系统中，激光光源1发出的光通量被偏转装置5偏转，并偏转的光通量聚焦于表面7，同时由扫描光学装置6扫描。扫描光学装置6包括第一扫描透镜6a，该第一扫描透镜6a具有一个或多个光学表面，该光学表面具有精细结构光栅8(包括光栅部分81和非光栅部分82)。精细结构光栅的栅距比光通量的波长短，并且精细结构光栅平行排列在扫描透镜6a的整个表面上。

此外，最近，例如为多个精细凹槽的精细图案形成在模制品的表面上，以控制该表面的可湿性和/或摩擦系数。这种精细图案通常由模型转换方法形成。

当由模型转换方法形成这种精细图案时，问题在于使用的硬模不能很好的从模制品上脱模，因此产生了形成的精细图案的质量降低的情况(即，模制品不能具有所需功能)。

此外，当模制品的斜面相对于脱模方向陡峭时(即，如图3所示，当由斜面和脱模方向形成的夹角大时)，产生了例如矩形凹槽的精细图案不能形成在模制品上的问题。

参考图1A，JP-A2003-270569公开的背景技术中使用了光学透镜6a，该光学透镜6a具有一个或多个光学表面，该光学表面具有包括相互平行设置的光栅部分81(即凹槽)和非光栅部分82的精细结构光栅8。这样，扫描透镜6a具有相对于透镜的弯曲表面倾斜的精细图案。当由模型转换方法形成这种精细图案时，问题在于使用的硬模不能很好的从模制品上脱模，因此发生了形成的精细图案的质量降低的情况。具体来说，如图1B所示，光束倾斜进入扫描透镜6a的表面。因此，凹槽81优选面对光束(即，凹槽也是倾斜的)以提高透镜6a的光学性能。当由模型转换方法形成这种凹槽时，由于硬模的脱模方向与凹槽的方向不同，所以硬模难以从模制品(透镜)上脱模。因此，问题在于使用的硬模不能很好的从模制品上脱模，因而发生了形成的精细图案的质量降低的情况。

特别是，当由模型转换方法制备具有弯曲表面且该弯曲表面上具有矩形凹槽的制品时，由于硬模的突起不能从形成在制品表面上的凹槽上脱模，所以使用的硬模的脱模非常困难。具体来说，当硬模的脱模方向与图2所示的矩形凹槽的方向相同时，能够很好的完成硬模脱模。但是，当硬模的脱模方向与图3所示的矩形凹槽的方向相差很大时，硬模的脱模就非常困难。在这种情况下，不能形成好的凹槽(即，凹槽被破坏了)。换句话说，只有表面上具有台阶的制品(如图4所示)能够由模型转换方法模制。

由于这些原因，存在能够通过模型转换方法在倾斜表面、弯曲表面和雕刻表面上良好地形成精细图案以提高表面的例如防反射性、可湿性和摩擦系数的性能的需要。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种由模型转换方法形成的模制品，并且在它的倾斜或者弯曲表面(此后有时称为斜面)上具有图案，其中，斜面的法线方向不同于硬模的脱模方向。由硬模在模制品表面上形成的图案包括在斜面的倾斜方向上沿着斜面延伸的凹槽，并且在两个相邻的凹槽之间的间距不大于预定的长度。

凹槽优选为是放射状凹槽，该放射状凹槽放射状延伸并且具有中心点，在该中心点上，法线方向与硬模脱模方向相同。