JPH04171401A - 接合樹脂レンズ - Google Patents

接合樹脂レンズ

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JPH04171401A
JPH04171401A JP2298503A JP29850390A JPH04171401A JP H04171401 A JPH04171401 A JP H04171401A JP 2298503 A JP2298503 A JP 2298503A JP 29850390 A JP29850390 A JP 29850390A JP H04171401 A JPH04171401 A JP H04171401A
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亨 千葉
Atsuo Sekiyama
関山 篤郎
Mitsuo Kanaga
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、合成樹脂材料からなる接合レンズに関する。
「従来技術およびその問題点」 樹脂レンズは、その成形技術の向上に伴い、ガラスレン
ズに代わるものとして広(用いられる傾向にある。この
樹脂レンズは従来、樹脂材料の光学的性質に基づき、単
体で用いられてきた。ところが、例えば双眼鏡の接眼レ
ンズに樹脂レンズを用いようとすると、該接眼レンズは
小径で入射面の曲率半径が小さいため、入射光線の一部
はその入射面で全反射してしまう。この全反射を防ぐた
めには、曲率半径の小さい入射面に他のレンズを接合す
る接合レンズとせざるを得ない。他方、この接合樹脂レ
ンズで色収差を補正するには、各接合レンズの光学的性
質を異ならせなければならず、光学的性質の異なる樹脂
レンズは、熱膨張係数が異なる。
樹脂レンズの接合には、ガラスレンズの接合技術を転用
し、従来のガラスレンズの接着剤を流用して接着するこ
とが考えられる。ところが、このように熱膨張係数の異
なる樹脂レンズを貼り合わせるにつき、ガラスレンズの
接合技術を転用すると、次の問題が生じることが判明し
た。すなわち樹脂レンズはガラスレンズに比して軟質で
あるため、特に薄い樹脂レンズの場合には、軟質接着剤
の硬化収縮により、該樹脂レンズ自体に内部応力が発生
し、レンズ形状が変化してしまう。また厚い樹脂レンズ
の場合は、熱膨張係数の差により、レンズ形状が変化す
るばかりか、形状変化に起因して接合界面に応力が集中
し、最悪の場合には破壊の原因となる。
なお接合樹脂レンズとして、コンビと称される眼鏡レン
ズが知られている。しかし、接合樹脂レンズからなる眼
鏡レンズは、同一の合成樹脂材料からなる曲率の異なる
(あるいは非球面の)レンズを適宜組み合わせて貼り合
わせるものであり、従って、接合面に熱膨張係数の差に
よる応力が発生することはなく、さらに接合面の曲率半
径が大きいため応力の発生が問題にはなることはない。
つまり、眼鏡レンズの場合は同種材料を接合するもので
あって、異種材料を接合する接合樹脂レンズの上記問題
点は存在しない。
「発明の目的J 本発明は、このような異種材料からなる樹脂レンズを接
合するについての問題点の発見に基づき、接合しても、
樹脂レンズの変形や、異種の合成樹脂材料の熱膨張係数
の差に起因する接合面の応力集中を抑制することができ
、従って、所期の光学性能を得ることができる接合樹脂
レンズを得ることを目的とする。
「発明の概要」 本発明は、熱膨張係数の異なる異種合成樹脂材料からな
る二種の樹脂レンズにそれぞれ、マクロにみて同一の曲
面からなる接合面を形成し、この接合面を、硬化状態で
自身が弾性変形可能で、上記熱膨張係数の差によって生
じる接合面の応力の緩和機能を有する軟質接着剤を介し
て貼り合わせたことを特徴としている。
本発明は特に、外径が10〜20mm程度の接合樹脂レ
ンズで接合面の曲率半径が15mm以下である場合、つ
まり入射光線の一部に全反射が生じるような大きい曲率
の接合面を有する接合樹脂レンズに適用して好適である
また二種の樹脂レンズの接合面の曲率半径は、光軸部分
で互いに接触させたとき、ミクロに見て周辺部分に微小
な隙間ができるように、異ならせて設定すると、二種の
樹脂レンズの接合面に、容易にムラなく軟質接着剤を介
在させることができる。そしてこのように曲率半径を設
定すると、周辺部の軟質接着剤の厚さが中心部より厚(
なり、その結果、より確実に該接着剤の弾性変形による
応力緩和機能を持たせることができる。
このような軟質接着剤としては、例えばショアー硬度で
、D70以下、好ましくはショアーA40より軟質な接
着剤を用いることができる。
「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第1図は本
発明による接合樹脂レンズ10の実施例を示すもので、
凸レンズ11と凹メニスカスレンズ12を軟質接着剤1
3で接合してなっている。
凸レンズ11は、ポリカーボネート樹脂(線膨張係数7
 X 10−’/ ”C1屈折率1.59)からなり、
凹メニスカスレンズ12は、アクリル樹脂(線膨張係数
5 X 10−’/ ”C1屈折率1.49)からなっ
ている。
この凸レンズ11と凹メニスカスレンズ12の使用外径
は、14mmφ、接合面11aと12aの曲率半径は8
.’20mm、凹メニスカスレンズ12の凸面12bの
曲率半径はlO,657mmに設定されている。
軟質接着剤13は、ショアー硬度A20のlr。
P1080LJ (商品名)(電気化学工業■製)から
なっている。
凸レンズ11と凹メニスカスレンズ12の接合面11a
と12aは、第2図に誇張して示すように、両者を光軸
O上で接触させたとき、周辺部で隙間Sができるように
設定するのがよい。このように接合面11aと12aの
曲率半径を設定すると、両者の間に軟質接着剤13を介
在させて接着する際、軟質接着剤13が中心部から周辺
部(こ向けて流れることとなり、従って、接合面11a
と12aの間のすべてに、軟質接着剤13を介在させる
ことができる。接合面すべてに軟質接着剤13を介在さ
せること、別言すると、接合面に空気が存在しないよう
にすることは、所期の光学性能を得るために不可欠であ
る。
またこのように接合面11aと12aの曲率を設定する
と、軟質接着剤13の厚さは、中心部に比べて周辺部の
方が厚(なる。温度変化による凸レンズ11と凹メニス
カスレンズ12の曲率半径の変化は、光軸Oを中心に考
えれば19周辺部程、絶対変形量が大きくなると考える
ことができるから、周辺部の軟質接着剤13の厚さが大
きいと、この曲率の変化による変形を、硬化状態で弾性
変形可能な該軟質接着剤13でより容易に吸収すること
ができる。
隙間Sは、上述の例程度の大きさの接合樹脂レンズ10
で、1〜数百μ■−とすると良い結果が得られる。
異種材料の接合樹脂レンズ10は、上述のように、接合
面11aと12aの曲率半径が小さいときに、全反射を
防ぎ、さらに例えば色収差を補正するために必要とされ
る。本発明は、このため、凸レンズ11と凹メニスカス
レンズエ2の外径が10〜20mm程度のとき、接合面
11aと12aの曲率半径が15mm以下のときに用い
ると特に効果的である。
次に実験結果によって本発明の詳細な説明する。
[実験方法] 第1図に示した凸レンズ−11と凹メニスカスレンズ1
2について、la〜5aおよびlb〜5bの接合樹脂レ
ンズ10個のサンプルを作り、サンプル18〜5aにつ
いては、軟質接着剤13としテ上記to P 1080
 LJ  (商品名)(li!気化学工業■製)を用い
て接合樹脂レンズ1oを作成した。この1a〜5aの凹
メニスカスレンズ12の凸面12bの曲率半径を、接着
前および接着後にそれぞれ測定した。結果を第1表に示
す。
サンプル1b〜5bについては、ショアー硬度D90相
当(7) ro P 6040 LJ  (同) ヲ用
イテ同様に接合樹脂レンズ10を作成した。このrOP
 6040 LJは、ガラスレンズの接合に用いられて
いる硬質接着剤である。このサンプル1b〜5bの凹メ
ニスカスレンズ12の凸面12bの曲率半径を、接着前
および接着後にそれぞれ測定した。結果を第2表に示す
この結果から明らかなように、軟質接着剤13を用いて
凸レンズ11と凹メニスカスレンズ12を接合した本発
明では、接着前と接着後の凸面12bの曲率半径の変化
が1/1000mmオーダに収まっている。これに対し
、硬質の接着剤を用いて凸レンズ11と凹メニスカスレ
ンズ12を接合した対象区では、接着前と接着後の凸面
12bの曲率半径の変化が1/100mmのオーダに達
している。
つまり1曲率半径の変化は、硬質接着剤を用いた場合、
本発明の10倍以上に達する。
このことは、本発明によると、軟質接着剤13は硬化状
態で弾性変形可能であるために、凸レンズ11および凹
メニスカスレンズ12の形状に影響を与えることがない
のに対し、従来の硬質の接着剤は、これが収縮硬化する
と、凸レンズ11および凹メニスカスレンズ12に応力
を及ぼし、その結果、凸レンズ11および凹メニスカス
レンズ12が変形してしまうことを示していると考えら
れる。
また第1表、第2表には、接着層および接着層と樹脂成
形品の界面に界面に生じている応力を偏光板を用いて異
なる温度下で観察した結果を示す。第2表に示される通
り、軟質接着剤を用いた接合レンズは特に低温度領域に
おいて著しい応力集中が表われたのに対し、軟質接着剤
を使用した接合レンズでは、第2表に示されるように、
応力集中が観察されなかった。
(以下余白) 第1表 第2表 「発明の効果」 以上のように本発明によれば、異種合成樹脂材料を接合
する接合樹脂レンズにおいて、曲面からなる接合面に、
硬化状態で自身が弾性変形可能で、異種合成樹脂材料の
熱膨張係数の差と接着剤自身の硬化収縮によって生じる
接合面の応力の緩和機能を有する軟質接着剤が介在して
いるから、接着剤の収縮硬化あるいは温度変化による樹
脂レンズの変形を防止し、接合面に応力が集中すること
による破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による接合樹脂レンズを概念的に示す断
面図、第2図は接合面の曲率半径の設定例を誇張して示
す断面図である。 10・・・接合樹脂レンズ、11・・・凸レンズ、11
a・・・接合面、12・・・凹メニスカスレンズ、12
a・・・接合面、13・・・軟質接着剤。 第2図 手  続  補  正  書 平成 3年 7月27−日 /、事件の表示 特願平 2−298503号 住所 東京都板橋区前野町2丁目36番9号〒174電
話03−3960−5162ダ、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明Jの欄 6、補正の内容 (1)明細書の「発明の詳細な説明」の欄中第10頁第
11行目の 「樹脂成形品の界面に界面に生じている」を「樹脂成形
品の界面に生じている」と補正する。 (2)同書第10頁第13行目の 「軟質接着剤」を 「硬質接着剤」と補正する。 (3)同書第10頁第16行目の 「第2表に示されるように、」を 「第1表に示されるように、」と補正する。 手  続  補  正  書 平成 3年10月78日

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)熱膨張係数の異なる異種合成樹脂材料からなる二
    種の樹脂レンズにそれぞれ、マクロにみて同一の曲面か
    らなる接合面を形成し、 この接合面を、硬化状態で自身が弾性変形可能で、上記
    熱膨張係数の差によって生じる接合面の応力の緩和機能
    を有する軟質接着剤を介して貼り合わせたことを特徴と
    する接合樹脂レンズ。
  2. (2)請求項1において、外径が10〜20mmφのと
    き、接合面の曲率半径は15mm以下である接合樹脂レ
    ンズ。
  3. (3)請求項1または2において、二種の樹脂レンズの
    接合面の曲率半径は、光軸部分で互いに接触させたとき
    、ミクロに見て周辺部分に微小な隙間ができるように、
    異ならせて設定されている接合樹脂レンズ。
  4. (4)請求項1ないし3のいずれか1項において、軟質
    接着剤は、ショアー硬度D70以下である接合樹脂レン
    ズ。
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