JPH06308301A - 光学素子接合体およびその製造方法 - Google Patents
光学素子接合体およびその製造方法Info
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- JPH06308301A JPH06308301A JP5120539A JP12053993A JPH06308301A JP H06308301 A JPH06308301 A JP H06308301A JP 5120539 A JP5120539 A JP 5120539A JP 12053993 A JP12053993 A JP 12053993A JP H06308301 A JPH06308301 A JP H06308301A
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- optical element
- ions
- glass
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- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学素子表面が改質され、剥離に対する耐久
性が高い光学素子接合体を得る。 【構成】 レンズ１の接合側の表面にイオン注入を行
う。イオンにはＡｌ、Ｓｉ、ＴｉまたはＢから選んだも
のを用いる。イオンの加速エネルギーは、１〜１５０Ｋ
ｅＶにする。レンズ１を注入室にセットし、注入室内を
高真空（３×１０-5Ｐａ）に空引する。その後、Ｏ2 ガ
スを注入室内に、内圧が１×１０-2〜５×１０-4Ｐａに
なるように導入し、内圧を保ちながら、レンズ１表面に
前記イオンを注入する。注入量は、目標１×１０13〜５
×１０17ｉｏｎｓ／ｃｍ2 で行う。この後、液状の接着
剤３をレンズ１の中心部に適量塗布し、この上からレン
ズ２を接着剤３に気泡が入らないように静かに押しつ
け、レンズ２の上部から紫外線を照射し、接着剤３を硬
化させる。
性が高い光学素子接合体を得る。 【構成】 レンズ１の接合側の表面にイオン注入を行
う。イオンにはＡｌ、Ｓｉ、ＴｉまたはＢから選んだも
のを用いる。イオンの加速エネルギーは、１〜１５０Ｋ
ｅＶにする。レンズ１を注入室にセットし、注入室内を
高真空（３×１０-5Ｐａ）に空引する。その後、Ｏ2 ガ
スを注入室内に、内圧が１×１０-2〜５×１０-4Ｐａに
なるように導入し、内圧を保ちながら、レンズ１表面に
前記イオンを注入する。注入量は、目標１×１０13〜５
×１０17ｉｏｎｓ／ｃｍ2 で行う。この後、液状の接着
剤３をレンズ１の中心部に適量塗布し、この上からレン
ズ２を接着剤３に気泡が入らないように静かに押しつ
け、レンズ２の上部から紫外線を照射し、接着剤３を硬
化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス−ガラス、ガラ
ス−樹脂から成る光学素子同士の接合体、およびガラス
光学素子上にエネルギー硬化性樹脂層を設けて成る複合
型光学素子のような光学素子接合体およびその製造方法
に関する。
ス−樹脂から成る光学素子同士の接合体、およびガラス
光学素子上にエネルギー硬化性樹脂層を設けて成る複合
型光学素子のような光学素子接合体およびその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光学素子の接合では、複数枚の
光学素子を接着剤により結合して、一つの光学素子系を
構成していく。ここで使用される接着剤は、バルサムな
どのホットメルト型接着剤や、エポキシ系の反応型接着
剤などが用いられる。一方、接合される光学素子の素材
は、種々の光学ガラスが用いられている。通常、ガラス
は、ＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 を多く含んでいる。ＳｉＯ2
やＡｌ2 Ｏ3 は、表面に水酸基を有していることが知ら
れ、このため、接着性は良好である。しかし、光学ガラ
スの中にはＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 の含有率が低く、非常
に接着性が悪いガラスがあり、この種類の光学ガラスを
接着した場合、耐性試験などで接合層の剥離を生じ、光
学性能を損なうことになる。このことは、ガラス光学素
子同士の接合だけでなく、ガラス光学素子と樹脂光学素
子との接合、あるいはガラス光学素子の上に直接樹脂層
を形成して得たガラス−樹脂複合型光学素子においても
同様の現象が見られる。
光学素子を接着剤により結合して、一つの光学素子系を
構成していく。ここで使用される接着剤は、バルサムな
どのホットメルト型接着剤や、エポキシ系の反応型接着
剤などが用いられる。一方、接合される光学素子の素材
は、種々の光学ガラスが用いられている。通常、ガラス
は、ＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 を多く含んでいる。ＳｉＯ2
やＡｌ2 Ｏ3 は、表面に水酸基を有していることが知ら
れ、このため、接着性は良好である。しかし、光学ガラ
スの中にはＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 の含有率が低く、非常
に接着性が悪いガラスがあり、この種類の光学ガラスを
接着した場合、耐性試験などで接合層の剥離を生じ、光
学性能を損なうことになる。このことは、ガラス光学素
子同士の接合だけでなく、ガラス光学素子と樹脂光学素
子との接合、あるいはガラス光学素子の上に直接樹脂層
を形成して得たガラス−樹脂複合型光学素子においても
同様の現象が見られる。
【０００３】特に、ガラス−樹脂複合型光学素子におい
ては、樹脂に接着性が低いものを用いることがあるた
め、ガラス表面にシランカップリング剤による表面処理
を行うことがあるが、カップリング剤とガラス表面の結
合にもＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 が関与しているのである。
ては、樹脂に接着性が低いものを用いることがあるた
め、ガラス表面にシランカップリング剤による表面処理
を行うことがあるが、カップリング剤とガラス表面の結
合にもＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 が関与しているのである。
【０００４】これに対して、特開昭６３−８９３４３号
公報記載のものでは、真空蒸着法によりガラス基板の接
合面にＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 コーティングを施してい
る。一般に、ＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 は、表面に水酸基を
持ち、極性があるため、樹脂への接着性は良好である。
したがって、樹脂との界面にＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 の層
を設けることにより樹脂の光学素子への接着性が高くな
り、ガラスー樹脂複合型光学素子において剥離に対する
耐久性を向上させている。
公報記載のものでは、真空蒸着法によりガラス基板の接
合面にＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 コーティングを施してい
る。一般に、ＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 は、表面に水酸基を
持ち、極性があるため、樹脂への接着性は良好である。
したがって、樹脂との界面にＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 の層
を設けることにより樹脂の光学素子への接着性が高くな
り、ガラスー樹脂複合型光学素子において剥離に対する
耐久性を向上させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭６３−
８９３４３号公報にみられるように、蒸着でＳｉＯ2 や
Ａｌ2 Ｏ3 からなる膜を設ける場合、膜は、ガラス上に
物理的に乗っているだけのため、ＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3
層と接着剤の密着力は確保できても、ＳｉＯ2 やＡｌ2
Ｏ3 層とガラスとの密着力が余り高くなく、そのため、
必要な密着力が得られず、その部分で剥離が生じてしま
うという問題があった。
８９３４３号公報にみられるように、蒸着でＳｉＯ2 や
Ａｌ2 Ｏ3 からなる膜を設ける場合、膜は、ガラス上に
物理的に乗っているだけのため、ＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3
層と接着剤の密着力は確保できても、ＳｉＯ2 やＡｌ2
Ｏ3 層とガラスとの密着力が余り高くなく、そのため、
必要な密着力が得られず、その部分で剥離が生じてしま
うという問題があった。
【０００６】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、光学素子表面が改質され、剥離に対する
耐久性が高い光学素子接合体およびその製造方法を提供
することを目的とする。
されたもので、光学素子表面が改質され、剥離に対する
耐久性が高い光学素子接合体およびその製造方法を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ガラス光学素子とエネルギー硬化性透明
樹脂とが接して界面を形成した構造を有する光学素子接
合体において、前記ガラス光学素子の前記界面における
表面近傍のＡｌ、Ｓｉ、ＴｉまたはＢの各酸化物の濃度
を、ガラス光学素子の硝材組成に比べて高くなるように
した。
に、本発明は、ガラス光学素子とエネルギー硬化性透明
樹脂とが接して界面を形成した構造を有する光学素子接
合体において、前記ガラス光学素子の前記界面における
表面近傍のＡｌ、Ｓｉ、ＴｉまたはＢの各酸化物の濃度
を、ガラス光学素子の硝材組成に比べて高くなるように
した。
【０００８】また、本発明は、ガラス光学素子とエネル
ギー硬化性透明樹脂とが接して界面を形成した構造を有
する光学素子接合体を製造するにあたり、前記ガラス光
学素子の表面に、少なくともＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂから
選ばれるイオンを用いて少なくとも酸素を含むガス中
で、イオン注入を行なう工程と、前記イオン注入したガ
ラス光学素子表面に、エネルギー硬化性透明樹脂を重合
させて成る層を形成する工程を設けた。
ギー硬化性透明樹脂とが接して界面を形成した構造を有
する光学素子接合体を製造するにあたり、前記ガラス光
学素子の表面に、少なくともＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂから
選ばれるイオンを用いて少なくとも酸素を含むガス中
で、イオン注入を行なう工程と、前記イオン注入したガ
ラス光学素子表面に、エネルギー硬化性透明樹脂を重合
させて成る層を形成する工程を設けた。
【０００９】ここに、イオンの加速エネルギーが１〜１
５０ＫｅＶ、イオン注入量が１×１０13〜５×１０17ｉ
ｏｎｓ／ｃｍ2 、酸素ガスの分圧が１×１０-2〜５×１
０-4Ｐａの範囲であることが好ましい。
５０ＫｅＶ、イオン注入量が１×１０13〜５×１０17ｉ
ｏｎｓ／ｃｍ2 、酸素ガスの分圧が１×１０-2〜５×１
０-4Ｐａの範囲であることが好ましい。
【００１０】なお、注入されたイオンは、Ａｌ、Ｓｉ、
Ｔｉ、Ｂを単独で用いても、複数を用いても良く、また
樹脂（接着剤）も、エポキシ系、エポキシアクリレート
系、シリコーン系、ウレタン系、ウレタンアクリレート
系、アクリル系、ポリエステル系、エステルアクリレー
ト系など、およびこれらの組み合わせによるものなどを
用いることが可能であり、効果も紫外線（光）、熱、電
子線等のエネルギー硬化型の樹脂（接着剤）を用いるこ
とが可能である。
Ｔｉ、Ｂを単独で用いても、複数を用いても良く、また
樹脂（接着剤）も、エポキシ系、エポキシアクリレート
系、シリコーン系、ウレタン系、ウレタンアクリレート
系、アクリル系、ポリエステル系、エステルアクリレー
ト系など、およびこれらの組み合わせによるものなどを
用いることが可能であり、効果も紫外線（光）、熱、電
子線等のエネルギー硬化型の樹脂（接着剤）を用いるこ
とが可能である。
【００１１】さらに、硝材は、ＦＰＬ５１、ＬＡＬ６１
（（株）オハラ光学製）などの、ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3
が少ない硝材に対して特に有効であるが、これらの材料
に限定されるものではなく、様々な硝材が適用可能であ
る。
（（株）オハラ光学製）などの、ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3
が少ない硝材に対して特に有効であるが、これらの材料
に限定されるものではなく、様々な硝材が適用可能であ
る。
【００１２】
【作用】イオン注入による表面改質において、注入室の
残留ガス成分が注入イオンと共に取り込まれることが知
られている。したがって、酸素を残留ガスとしてイオン
注入を行うと、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂは酸素と共に取り
込まれ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｂ
2 Ｏ3 などの状態で、ガラス表面近傍に存在することに
なる。特に、イオンの加速エネルギーを低めに設定する
ことで、深さ方向へのＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂの濃度分布
を制御することができ、例えば図２に示すように、表面
のＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂを極めて高濃度にすることが可
能である。これにより、接着性が優れるＡｌ2 Ｏ3 、Ｓ
ｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｂ2 Ｏ3 などを、ガラス表面に、安
定かつ強固に固定できるのである。
残留ガス成分が注入イオンと共に取り込まれることが知
られている。したがって、酸素を残留ガスとしてイオン
注入を行うと、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂは酸素と共に取り
込まれ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｂ
2 Ｏ3 などの状態で、ガラス表面近傍に存在することに
なる。特に、イオンの加速エネルギーを低めに設定する
ことで、深さ方向へのＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂの濃度分布
を制御することができ、例えば図２に示すように、表面
のＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂを極めて高濃度にすることが可
能である。これにより、接着性が優れるＡｌ2 Ｏ3 、Ｓ
ｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｂ2 Ｏ3 などを、ガラス表面に、安
定かつ強固に固定できるのである。
【００１３】なお、イオン注入を、酸素ガスを含まない
か、分圧が低すぎる雰囲気で行うと、酸化物が形成され
ず、接着剤やカップリング剤との密着性の向上の効果が
ほとんど発生しない。また、分圧が高すぎれば、イオン
注入自体が困難になることは言うまでのない。酸素ガス
の分圧としては、１×１０-2〜５×１０-4Ｐａが好適で
ある。
か、分圧が低すぎる雰囲気で行うと、酸化物が形成され
ず、接着剤やカップリング剤との密着性の向上の効果が
ほとんど発生しない。また、分圧が高すぎれば、イオン
注入自体が困難になることは言うまでのない。酸素ガス
の分圧としては、１×１０-2〜５×１０-4Ｐａが好適で
ある。
【００１４】また、イオンの加速エネルギーが大きすぎ
ると、イオンが基板に深く入り込み過ぎ、表面のイオン
の濃度が低下して充分な特性を得られず、小さすぎると
イオンが基板に入り込めず、スパッタリング作用が大き
く、基板表面を除去するのみとなり、充分にイオンを基
板に固定することが困難である。エネルギー的には、打
ち込むイオンによるが、１〜１５０ＫｅＶが好適であ
る。さらに、イオンの注入量も、適正な量が存在し、１
×１０13〜５×１０17ｉｏｎｓ／ｃｍ2 が適当で、この
範囲をはずれる場合、効果が充分でなくなることが判っ
ている。
ると、イオンが基板に深く入り込み過ぎ、表面のイオン
の濃度が低下して充分な特性を得られず、小さすぎると
イオンが基板に入り込めず、スパッタリング作用が大き
く、基板表面を除去するのみとなり、充分にイオンを基
板に固定することが困難である。エネルギー的には、打
ち込むイオンによるが、１〜１５０ＫｅＶが好適であ
る。さらに、イオンの注入量も、適正な量が存在し、１
×１０13〜５×１０17ｉｏｎｓ／ｃｍ2 が適当で、この
範囲をはずれる場合、効果が充分でなくなることが判っ
ている。
【００１５】
【実施例１】図１は、本実施例のレンズ接合体を示して
いる。レンズ１は、硝材ＦＫ０１（（株）オハラ製）に
より作製されている。レンズ２は、硝材ＫＺＦＳ４０
（（株）オハラ製）により作製されている。接着剤（エ
ネルギー硬化性透明樹脂）３は、アクリレート系の紫外
線硬化型の接着剤である。
いる。レンズ１は、硝材ＦＫ０１（（株）オハラ製）に
より作製されている。レンズ２は、硝材ＫＺＦＳ４０
（（株）オハラ製）により作製されている。接着剤（エ
ネルギー硬化性透明樹脂）３は、アクリレート系の紫外
線硬化型の接着剤である。
【００１６】まず、レンズ１の接合側の表面にイオン注
入を行った。イオンにはＳｉ+ を用い、イオンの加速エ
ネルギーは３０ＫｅＶ、イオンビーム電流は試料上で
０．５ｍＡに設定した。レンズ１を注入室にセットし、
注入室内を高真空（３×１０-5Ｐａ）に空引した。その
後、Ｏ2 ガスを注入室内に、内圧が１×１０-3Ｐａにな
るように導入し、内圧を保ちながらレンズ１表面にＳｉ
イオンを注入した。注入量は、目標１×１０17ｉｏｎｓ
／ｃｍ2 で行った。
入を行った。イオンにはＳｉ+ を用い、イオンの加速エ
ネルギーは３０ＫｅＶ、イオンビーム電流は試料上で
０．５ｍＡに設定した。レンズ１を注入室にセットし、
注入室内を高真空（３×１０-5Ｐａ）に空引した。その
後、Ｏ2 ガスを注入室内に、内圧が１×１０-3Ｐａにな
るように導入し、内圧を保ちながらレンズ１表面にＳｉ
イオンを注入した。注入量は、目標１×１０17ｉｏｎｓ
／ｃｍ2 で行った。
【００１７】この後、液状の接着剤３をレンズ１の中心
部に適量塗布し、この上からレンズ２を接着剤３に気泡
が入らないように静かに押しつけ、接着剤層の厚さを１
０μｍとした。次に、所定の方法により、光学芯を調整
し、レンズ２の上部から紫外線を照射し、接着剤３を硬
化させた。以上の工程により、レンズ接合体を製造し
た。
部に適量塗布し、この上からレンズ２を接着剤３に気泡
が入らないように静かに押しつけ、接着剤層の厚さを１
０μｍとした。次に、所定の方法により、光学芯を調整
し、レンズ２の上部から紫外線を照射し、接着剤３を硬
化させた。以上の工程により、レンズ接合体を製造し
た。
【００１８】このレンズ接合体に、熱衝撃試験（−５０
〜＋９０℃：２時間／１サイクル）５サイクルを行った
ところ、レンズの接合部には、剥離はみられなかった。
〜＋９０℃：２時間／１サイクル）５サイクルを行った
ところ、レンズの接合部には、剥離はみられなかった。
【００１９】
【実施例２】実施例１と同じ硝材のレンズ、接着剤、導
入ガスと、イオン源にＡｌ+ を用いて実施例１と同様に
レンズ接合体を作製した。この時、イオンビーム電流は
試料上で０．７ｍＡとした。
入ガスと、イオン源にＡｌ+ を用いて実施例１と同様に
レンズ接合体を作製した。この時、イオンビーム電流は
試料上で０．７ｍＡとした。
【００２０】このレンズ接合体に、前記と同様の熱衝撃
試験（−５０〜＋９０℃）５サイクルを行ったところ、
レンズの接合部には、剥離はみられなかった。なお、本
実施例および前記実施例１では、接着剤に紫外線硬化型
のものを使用したが、エポキン系などの熱硬化性の接着
剤や、電子線硬化型、シリコーン系のものでもかまわな
い。
試験（−５０〜＋９０℃）５サイクルを行ったところ、
レンズの接合部には、剥離はみられなかった。なお、本
実施例および前記実施例１では、接着剤に紫外線硬化型
のものを使用したが、エポキン系などの熱硬化性の接着
剤や、電子線硬化型、シリコーン系のものでもかまわな
い。
【００２１】
【実施例３】図３は、本実施例のガラス−樹脂複合型レ
ンズの製造工程を示している。レンズ４は、硝材ＬａＫ
０１１（（株）オハラ製）（ｎｄ＝１．７４）により作
製されている。樹脂（エネルギー硬化性透明樹脂）５
は、ウレタンアクリレート系の紫外線硬化型の樹脂であ
る。
ンズの製造工程を示している。レンズ４は、硝材ＬａＫ
０１１（（株）オハラ製）（ｎｄ＝１．７４）により作
製されている。樹脂（エネルギー硬化性透明樹脂）５
は、ウレタンアクリレート系の紫外線硬化型の樹脂であ
る。
【００２２】まず、レンズ４の樹脂成形面にイオン注入
を行った。イオンにはＴｉ+ を用い、イオンの加速エネ
ルギーは５０ＫｅＶ、イオンビーム電流は試料上で１．
６ｍＡに設定した。レンズ１を注入室にセットし、注入
室内を高真空（３×１０-5Ｐａ）に空引した。その後、
Ｏ2 ガスを注入室内に、内圧が１×１０-4Ｐａになるよ
うに導入し、内圧を保ちながら、レンズ４表面にＴｉイ
オンを注入した。注入量は、目標３×１０17ｉｏｎｓ／
ｃｍ2 で行った。さらに、レンズ４のイオン注入面上に
シランカップリング剤「ＫＢＭ−５０３」（信越化学
（株）製）により表面処理を行った。
を行った。イオンにはＴｉ+ を用い、イオンの加速エネ
ルギーは５０ＫｅＶ、イオンビーム電流は試料上で１．
６ｍＡに設定した。レンズ１を注入室にセットし、注入
室内を高真空（３×１０-5Ｐａ）に空引した。その後、
Ｏ2 ガスを注入室内に、内圧が１×１０-4Ｐａになるよ
うに導入し、内圧を保ちながら、レンズ４表面にＴｉイ
オンを注入した。注入量は、目標３×１０17ｉｏｎｓ／
ｃｍ2 で行った。さらに、レンズ４のイオン注入面上に
シランカップリング剤「ＫＢＭ−５０３」（信越化学
（株）製）により表面処理を行った。
【００２３】この後、液状のＵＶ硬化型の樹脂５（ｎｄ
＝１．５２）をレンズ４の中心部に適量塗布し、この上
から非球面等所望の形状に形成した金型６を樹脂５に気
泡が入らないように静かに押しつけ、樹脂５層の厚さを
中心で１００μｍとした。次に、レンズ４の下部から紫
外線を照射し、樹脂５を硬化させた。樹脂５が硬化した
後、金型６を離型した。以上の工程により、ガラス−樹
脂複合レンズを製造した。
＝１．５２）をレンズ４の中心部に適量塗布し、この上
から非球面等所望の形状に形成した金型６を樹脂５に気
泡が入らないように静かに押しつけ、樹脂５層の厚さを
中心で１００μｍとした。次に、レンズ４の下部から紫
外線を照射し、樹脂５を硬化させた。樹脂５が硬化した
後、金型６を離型した。以上の工程により、ガラス−樹
脂複合レンズを製造した。
【００２４】このガラス−樹脂複合レンズに、前記と同
様の熱衝撃試験（−５０〜＋９０℃）５サイクルを行っ
たところ、樹脂５層のクラックや、剥離はみられなかっ
た。
様の熱衝撃試験（−５０〜＋９０℃）５サイクルを行っ
たところ、樹脂５層のクラックや、剥離はみられなかっ
た。
【００２５】
【実施例４】本実施例では、前記実施例３と同様にガラ
ス−樹脂複合レンズを製造した。レンズ４は、硝材Ｌａ
Ｋ０１１（（株）オハラ製）により作製されている。樹
脂５は、ウレタンアクリレート系の紫外線硬化型の樹脂
である。
ス−樹脂複合レンズを製造した。レンズ４は、硝材Ｌａ
Ｋ０１１（（株）オハラ製）により作製されている。樹
脂５は、ウレタンアクリレート系の紫外線硬化型の樹脂
である。
【００２６】まず、レンズ４の接合側の面にイオン注入
を行った。イオンにはＢ+ を用い、イオンの加速エネル
ギーは２０ＫｅＶ、イオンビーム電流は試料上で１．０
ｍＡに設定した。レンズ４を注入室にセットし、注入室
内を高真空（３×１０-5Ｐａ）に空引した。その後、Ｏ
2 ガスを注入室内に、内圧が１×１０-3Ｐａになるよう
に導入し、内圧を保ちながら、レンズ４表面にＢイオン
を注入した。注入量は、目標２×１０15ｉｏｎｓ／ｃｍ
2 で行った。さらに、レンズ４のイオン注入面上にシラ
ンカップリング剤「ＫＢＭ−５０３」（信越化学（株）
製）により表面処理を行った。
を行った。イオンにはＢ+ を用い、イオンの加速エネル
ギーは２０ＫｅＶ、イオンビーム電流は試料上で１．０
ｍＡに設定した。レンズ４を注入室にセットし、注入室
内を高真空（３×１０-5Ｐａ）に空引した。その後、Ｏ
2 ガスを注入室内に、内圧が１×１０-3Ｐａになるよう
に導入し、内圧を保ちながら、レンズ４表面にＢイオン
を注入した。注入量は、目標２×１０15ｉｏｎｓ／ｃｍ
2 で行った。さらに、レンズ４のイオン注入面上にシラ
ンカップリング剤「ＫＢＭ−５０３」（信越化学（株）
製）により表面処理を行った。
【００２７】この後、液状のＵＶ硬化型の樹脂５をレン
ズ４の中心部に適量塗布し、この上から非球面等所望の
形状に形成した金型６を樹脂５に気泡が入らないように
静かに押しつけ、樹脂５層の厚さを中心で１００μｍと
した。次に、レンズ４の下部から紫外線を照射し、樹脂
５を硬化させた。樹脂５が硬化した後、金型６を離型し
た。以上の工程により、ガラス−樹脂複合レンズを製造
した。
ズ４の中心部に適量塗布し、この上から非球面等所望の
形状に形成した金型６を樹脂５に気泡が入らないように
静かに押しつけ、樹脂５層の厚さを中心で１００μｍと
した。次に、レンズ４の下部から紫外線を照射し、樹脂
５を硬化させた。樹脂５が硬化した後、金型６を離型し
た。以上の工程により、ガラス−樹脂複合レンズを製造
した。
【００２８】このガラス−樹脂複合レンズに、前記と同
様の熱衝撃試験（−５０〜＋９０℃）５サイクルを行っ
たところ、樹脂５層のクラックや、剥離はみられなかっ
た。
様の熱衝撃試験（−５０〜＋９０℃）５サイクルを行っ
たところ、樹脂５層のクラックや、剥離はみられなかっ
た。
【００２９】
【実施例５】本実施例では、前記実施例１と同様にレン
ズ接合体を製造した。レンズ１は、硝材ＦＫ０１
（（株）オハラ製）により作製されている。レンズ２
は、硝材ＫＺＦＳ４０（（株）オハラ製）により作製さ
れている。接着剤３は、アクリレート系の紫外線硬化型
の接着剤である。
ズ接合体を製造した。レンズ１は、硝材ＦＫ０１
（（株）オハラ製）により作製されている。レンズ２
は、硝材ＫＺＦＳ４０（（株）オハラ製）により作製さ
れている。接着剤３は、アクリレート系の紫外線硬化型
の接着剤である。
【００３０】まず、レンズ１の接合側の面にイオン注入
を行った。イオンにはＳｉ+ を用い、イオンの加速エネ
ルギーは３０ＫｅＶ、イオンビーム電流は試料上で０．
５ｍＡに設定した。レンズ１を注入室にセットし、注入
室内を高真空（３×１０-5Ｐａ）に空引した。その後、
Ｏ2 ガスをノズルを用いて基板に噴射し、内圧が１×１
０-3Ｐａになるように保ちながら、レンズ１表面にＳｉ
イオンを注入した。注入量は、目標１×１０17ｉｏｎｓ
／ｃｍ2 で行った。
を行った。イオンにはＳｉ+ を用い、イオンの加速エネ
ルギーは３０ＫｅＶ、イオンビーム電流は試料上で０．
５ｍＡに設定した。レンズ１を注入室にセットし、注入
室内を高真空（３×１０-5Ｐａ）に空引した。その後、
Ｏ2 ガスをノズルを用いて基板に噴射し、内圧が１×１
０-3Ｐａになるように保ちながら、レンズ１表面にＳｉ
イオンを注入した。注入量は、目標１×１０17ｉｏｎｓ
／ｃｍ2 で行った。
【００３１】この後、液状のシリコーン系接着剤３をレ
ンズ１のイオン注入面中心部に適量塗布し、この上から
レンズ２を接着剤３に気泡が入らないように静かに押し
つけ、接着剤３層の厚さを１０μｍとした。次に、所定
の方法により、光学芯を調整し、室温下２４Ｈｒ放置に
より接着剤３を硬化させた。以上の工程により、レンズ
接合体を製造した。
ンズ１のイオン注入面中心部に適量塗布し、この上から
レンズ２を接着剤３に気泡が入らないように静かに押し
つけ、接着剤３層の厚さを１０μｍとした。次に、所定
の方法により、光学芯を調整し、室温下２４Ｈｒ放置に
より接着剤３を硬化させた。以上の工程により、レンズ
接合体を製造した。
【００３２】このレンズ接合体に、前記と同様の熱衝撃
試験（−５０〜＋９０℃）５サイクルを行ったところ、
レンズの接合部には、剥離はみられなかった。
試験（−５０〜＋９０℃）５サイクルを行ったところ、
レンズの接合部には、剥離はみられなかった。
【００３３】
【実施例６】実施例５と同じ硝材のレンズ、接着剤と、
イオンを用いて、実施例５と同様にレンズ接合体を作製
した。この時のイオン注入量は１×１０13ｉｏｎｓ／ｃ
ｍ2で行った。
イオンを用いて、実施例５と同様にレンズ接合体を作製
した。この時のイオン注入量は１×１０13ｉｏｎｓ／ｃ
ｍ2で行った。
【００３４】このレンズ接合体に、前記と同様の熱衝撃
試験（−５０〜＋９０℃）５サイクルを行ったところ、
レンズ接合部には、剥離はみられなかった。
試験（−５０〜＋９０℃）５サイクルを行ったところ、
レンズ接合部には、剥離はみられなかった。
【００３５】（比較例１）比較例１として、実施例１と
同じ材料を用いて、レンズ１にイオン注入を行わなかっ
たレンズ接合体について、実施例１と同様の試験を行っ
たところ、レンズ外周部付近に接合層の剥離がみられ
た。
同じ材料を用いて、レンズ１にイオン注入を行わなかっ
たレンズ接合体について、実施例１と同様の試験を行っ
たところ、レンズ外周部付近に接合層の剥離がみられ
た。
【００３６】（比較例２）比較例２として、実施例１と
同じ材料を用いて、レンズ４にイオン注入を行わなかっ
たガラス−樹脂複合レンズについて同様の試験を行った
ところ、レンズ外周部付近に樹脂層の剥離がみられた。
同じ材料を用いて、レンズ４にイオン注入を行わなかっ
たガラス−樹脂複合レンズについて同様の試験を行った
ところ、レンズ外周部付近に樹脂層の剥離がみられた。
【００３７】（比較例３）比較例３として、実施例１と
同じ材料を用いて、レンズ１とイオン注入を行う際に、
Ｏ2 ガスを導入せずに、実施例１と同様にイオン注入を
行い、レンズ接合体を作製し、実施例１と同様に熱衝撃
試験を行ったところ、レンズ外周部付近に接合層の剥離
がみられた。
同じ材料を用いて、レンズ１とイオン注入を行う際に、
Ｏ2 ガスを導入せずに、実施例１と同様にイオン注入を
行い、レンズ接合体を作製し、実施例１と同様に熱衝撃
試験を行ったところ、レンズ外周部付近に接合層の剥離
がみられた。
【００３８】（比較例４）比較例４として、実施例１と
同じ材料を用いて、レンズ１にイオン注入を行う際に、
イオン注入量を１×１０12ｉｏｎｓ／ｃｍ2 として実施
例１と同様にイオン注入を行い、レンズ接合体を作製
し、実施例１と同様に熱衝撃試験を行ったところ、レン
ズ外周部付近に接合層の剥離がみられた。
同じ材料を用いて、レンズ１にイオン注入を行う際に、
イオン注入量を１×１０12ｉｏｎｓ／ｃｍ2 として実施
例１と同様にイオン注入を行い、レンズ接合体を作製
し、実施例１と同様に熱衝撃試験を行ったところ、レン
ズ外周部付近に接合層の剥離がみられた。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、本発明の光学素子接合体
およびその製造方法によれば、ガラス光学素子の接合側
表面におけるＡｌ、Ｓｉ、ＴｉまたはＢの各酸化物の濃
度をガラス光学素子の硝材組成に比べて高くしたので、
耐剥離性に優れた光学素子接合体を製造することができ
る。特に、高屈折率低分散、低屈折率低分散の硝材を用
いるときや、大口径の光学素子を用いるとき、また樹脂
（または接着剤）の肉厚を厚くしたいときにはさらに有
効である。
およびその製造方法によれば、ガラス光学素子の接合側
表面におけるＡｌ、Ｓｉ、ＴｉまたはＢの各酸化物の濃
度をガラス光学素子の硝材組成に比べて高くしたので、
耐剥離性に優れた光学素子接合体を製造することができ
る。特に、高屈折率低分散、低屈折率低分散の硝材を用
いるときや、大口径の光学素子を用いるとき、また樹脂
（または接着剤）の肉厚を厚くしたいときにはさらに有
効である。
【図１】本発明の実施例１のレンズ接合体を示す縦断面
図である。
図である。
【図２】ガラス光学素子表面のＡｌ、Ｓｉ等の濃度分布
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例３の製造工程を示す縦断面図で
ある。
ある。
１，２，４ レンズ ３ 接着剤 ５ 樹脂 ６ 金型
Claims (3)
- 【請求項１】 ガラス光学素子とエネルギー硬化性透明
樹脂とが接して界面を形成した構造を有する光学素子接
合体において、前記ガラス光学素子の前記界面における
表面近傍のＡｌ、Ｓｉ、ＴｉまたはＢの各酸化物の濃度
が、ガラス光学素子の硝材組成に比べて高いことを特徴
とする光学素子接合体。 - 【請求項２】 ガラス光学素子とエネルギー硬化性透明
樹脂とが接して界面を形成した構造を有する光学素子接
合体を製造するにあたり、前記ガラス光学素子の表面
に、少なくともＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂから選ばれるイオ
ンを用いて少なくとも酸素を含むガス中で、イオン注入
を行なう工程と、前記イオン注入したガラス光学素子表
面に、エネルギー硬化性透明樹脂を重合させて成る層を
形成する工程を有することを特徴とする光学素子接合体
の製造方法。 - 【請求項３】 イオンの加速エネルギーが１〜１５０Ｋ
ｅＶ、イオン注入量が１×１０13〜５×１０17ｉｏｎｓ
／ｃｍ2 、酸素ガスの分圧が１×１０-2〜５×１０-4Ｐ
ａの範囲であることを特徴とする請求項２記載の光学素
子接合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5120539A JPH06308301A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 光学素子接合体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5120539A JPH06308301A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 光学素子接合体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06308301A true JPH06308301A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14788797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5120539A Pending JPH06308301A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 光学素子接合体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06308301A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5916402A (en) * | 1996-02-21 | 1999-06-29 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method for manufacturing optical element |
-
1993
- 1993-04-23 JP JP5120539A patent/JPH06308301A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5916402A (en) * | 1996-02-21 | 1999-06-29 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method for manufacturing optical element |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030415 |