JPH07112491A - 複合光学素子及びその製造方法 - Google Patents
複合光学素子及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH07112491A JPH07112491A JP26231993A JP26231993A JPH07112491A JP H07112491 A JPH07112491 A JP H07112491A JP 26231993 A JP26231993 A JP 26231993A JP 26231993 A JP26231993 A JP 26231993A JP H07112491 A JPH07112491 A JP H07112491A
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- JP
- Japan
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- aspherical
- resin
- optical element
- lens
- composite optical
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- Pending
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非球面量を大きくでき、硬化収縮により基盤
ガラスに生じる応力がほとんど残留せず、高い形状精度
を有する複合光学素子及び該素子を効率よく製造しうる
方法の開発。 【構成】 基盤ガラス球面レンズ６の両面に、エポキシ
樹脂等の熱重合型樹脂から成る非球面樹脂層８及び９を
有することを特徴とする複合光学素子である。金型と基
盤カラス球面レンズ６との間の間隙に熱重合型樹脂組成
物を充填し、熱重合させ、硬化させて非球面樹脂層８及
び９を同時に形成することを特徴とする複合光学素子の
製造方法である。
ガラスに生じる応力がほとんど残留せず、高い形状精度
を有する複合光学素子及び該素子を効率よく製造しうる
方法の開発。 【構成】 基盤ガラス球面レンズ６の両面に、エポキシ
樹脂等の熱重合型樹脂から成る非球面樹脂層８及び９を
有することを特徴とする複合光学素子である。金型と基
盤カラス球面レンズ６との間の間隙に熱重合型樹脂組成
物を充填し、熱重合させ、硬化させて非球面樹脂層８及
び９を同時に形成することを特徴とする複合光学素子の
製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラスを基盤とし、非
球面樹脂層を有する複合光学素子及びその製造方法に関
する。
球面樹脂層を有する複合光学素子及びその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】ガラス基盤の片面に樹脂
材料から成る成形層を形成し、ガラス材料では加工が困
難とされてきた非球面形状を有するレンズを製作するこ
とは、従来から広く行なわれている。このような成形レ
ンズは、ガラス・プラスチック複合化レンズ、複合化非
球面レンズなどと呼ばれ、プラスチック材料から成形
された非球面の形状が安定している、高い形状精度が
得られる、ガラス成形レンズに比較して低エネルギー
での成形加工が可能なため低コスト化の可能性がある、
比較的大口径の非球面レンズも成形可能である等の長
所を有するため、カメラを始めとする光学機器に一般的
に用いられるようになった。
材料から成る成形層を形成し、ガラス材料では加工が困
難とされてきた非球面形状を有するレンズを製作するこ
とは、従来から広く行なわれている。このような成形レ
ンズは、ガラス・プラスチック複合化レンズ、複合化非
球面レンズなどと呼ばれ、プラスチック材料から成形
された非球面の形状が安定している、高い形状精度が
得られる、ガラス成形レンズに比較して低エネルギー
での成形加工が可能なため低コスト化の可能性がある、
比較的大口径の非球面レンズも成形可能である等の長
所を有するため、カメラを始めとする光学機器に一般的
に用いられるようになった。
【０００３】これらの複合化非球面レンズの成形は、従
来一般に、図２に示す方法で行なわれている。すなわ
ち、金型は、予め所望の非球面形状に加工が施してあ
り、その表面は光学的用途として満足しうる面精度に仕
上げられているものを用いる。必要に応じて離型剤を塗
布した非球面形状を有する金型１０と予め球面に研磨さ
れたガラス基盤１１により規定される間隙に樹脂材料を
充填し、硬化させた後、金型を樹脂表面より分離するこ
とにより、非球面形状の樹脂層１２を有する複合化非球
面レンズが得られる。
来一般に、図２に示す方法で行なわれている。すなわ
ち、金型は、予め所望の非球面形状に加工が施してあ
り、その表面は光学的用途として満足しうる面精度に仕
上げられているものを用いる。必要に応じて離型剤を塗
布した非球面形状を有する金型１０と予め球面に研磨さ
れたガラス基盤１１により規定される間隙に樹脂材料を
充填し、硬化させた後、金型を樹脂表面より分離するこ
とにより、非球面形状の樹脂層１２を有する複合化非球
面レンズが得られる。
【０００４】上記方法には、一般に、樹脂材料として、
紫外線等の化学線エネルギーを加えることによって硬化
する材料が用いられており、図２に矢印で示すように、
ガラス基盤の方向から紫外線等の化学線を照射して樹脂
材料を硬化させる方法が従来から知られている。しかし
ながら、この方法では、球面に加工されたガラスレンズ
が紫外線等の化学線を良好に透過するものでなければな
らず、樹脂材料の硬化厚みが限定され、非球面量が制限
されるという問題点があった。また、片面にのみ設けら
れた非球面樹脂層の硬化時の収縮により複合化非球面レ
ンズ全体に応力が残留し、レンズの形状精度の低下及び
経時変化を招く。さらに、球面ガラスレンズの両面に非
球面樹脂層を一度に形成することができないという問題
点があった。
紫外線等の化学線エネルギーを加えることによって硬化
する材料が用いられており、図２に矢印で示すように、
ガラス基盤の方向から紫外線等の化学線を照射して樹脂
材料を硬化させる方法が従来から知られている。しかし
ながら、この方法では、球面に加工されたガラスレンズ
が紫外線等の化学線を良好に透過するものでなければな
らず、樹脂材料の硬化厚みが限定され、非球面量が制限
されるという問題点があった。また、片面にのみ設けら
れた非球面樹脂層の硬化時の収縮により複合化非球面レ
ンズ全体に応力が残留し、レンズの形状精度の低下及び
経時変化を招く。さらに、球面ガラスレンズの両面に非
球面樹脂層を一度に形成することができないという問題
点があった。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、前記従来技術の問題点を解決
し、非球面量を大きくでき、硬化収縮により基盤ガラス
に生じる応力がほとんど残留せず、高い形状精度を有す
る複合光学素子及び該素子を効率よく製造しうる方法を
提供することを目的とする。
し、非球面量を大きくでき、硬化収縮により基盤ガラス
に生じる応力がほとんど残留せず、高い形状精度を有す
る複合光学素子及び該素子を効率よく製造しうる方法を
提供することを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】本発明は、基盤ガラスの両面に、熱重合
性樹脂を用いて非球面樹脂層を同時に形成することによ
って上記目的を達成したものである。すなわち、本発明
による複合光学素子は、ガラス基盤の両面に熱重合型樹
脂から成る非球面樹脂層を有することを特徴とする。ま
た、本発明による複合光学素子の製造方法は、ガラス基
盤の両面に熱重合型樹脂から成る非球面樹脂層を同時に
形成することを特徴とする。
性樹脂を用いて非球面樹脂層を同時に形成することによ
って上記目的を達成したものである。すなわち、本発明
による複合光学素子は、ガラス基盤の両面に熱重合型樹
脂から成る非球面樹脂層を有することを特徴とする。ま
た、本発明による複合光学素子の製造方法は、ガラス基
盤の両面に熱重合型樹脂から成る非球面樹脂層を同時に
形成することを特徴とする。
【０００７】本発明においては、前記のように、非球面
樹脂層を熱重合型樹脂から構成する。熱重合型樹脂とし
ては、特に制限はなく、様々な熱硬化性樹脂を使用する
ことができる。本発明に使用しうる熱硬化性樹脂として
は、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ウレタン系樹脂などが挙げられ、これらの
うち、比較的硬化収縮の少ない熱硬化性樹脂、例えば、
エポキシ樹脂が好適である。
樹脂層を熱重合型樹脂から構成する。熱重合型樹脂とし
ては、特に制限はなく、様々な熱硬化性樹脂を使用する
ことができる。本発明に使用しうる熱硬化性樹脂として
は、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ウレタン系樹脂などが挙げられ、これらの
うち、比較的硬化収縮の少ない熱硬化性樹脂、例えば、
エポキシ樹脂が好適である。
【０００８】熱重合は、塊状重合又は溶液重合によって
常法で行なうことができ、通常使用される各種の重合開
始剤、重合触媒などを添加することができる。
常法で行なうことができ、通常使用される各種の重合開
始剤、重合触媒などを添加することができる。
【０００９】本発明の方法により複合化非球面レンズを
製造するには、基盤ガラス球面レンズと所望の非球面の
成形面を有する上型との間及び基盤ガラスレンズと所望
の非球面の成形面を有する下型との間に形成される間隙
に熱重合型樹脂組成物を充填し、これを恒温槽などで重
合温度に加熱し、硬化させた後、成形された複合化非球
面光学素子を金型から分離すればよい。
製造するには、基盤ガラス球面レンズと所望の非球面の
成形面を有する上型との間及び基盤ガラスレンズと所望
の非球面の成形面を有する下型との間に形成される間隙
に熱重合型樹脂組成物を充填し、これを恒温槽などで重
合温度に加熱し、硬化させた後、成形された複合化非球
面光学素子を金型から分離すればよい。
【００１０】
【実施例】次に、図示した実施例に基づいて本発明をさ
らに具体的に説明するが、本発明はこれによって制限さ
れるものではない。図１は、本発明の一実施態様を示す
複合化非球面レンズを製造中の状態で示す成形型の断面
図である。図１において、成形型は、上型１、下型２、
上型保持枠３、下型保持枠４及び胴型５から成る。上型
１及び下型２の成形面は、それぞれ所望の非球面形状に
加工されており、その表面は光学的用途として満足しう
る面精度に仕上げられている。下型保持枠４には、基盤
ガラス球面レンズ６を載置する基盤載置部７が備えられ
ている。
らに具体的に説明するが、本発明はこれによって制限さ
れるものではない。図１は、本発明の一実施態様を示す
複合化非球面レンズを製造中の状態で示す成形型の断面
図である。図１において、成形型は、上型１、下型２、
上型保持枠３、下型保持枠４及び胴型５から成る。上型
１及び下型２の成形面は、それぞれ所望の非球面形状に
加工されており、その表面は光学的用途として満足しう
る面精度に仕上げられている。下型保持枠４には、基盤
ガラス球面レンズ６を載置する基盤載置部７が備えられ
ている。
【００１１】図１に示した成形型を用いて複合化非球面
レンズを製造するには、下型保持枠４に下型２を設置
し、基盤載置部７に基盤ガラス球面レンズ６を載せ、上
型１を設置した上型保持枠３及び胴型５を組み立てる。
上型１及び下型２の成形面には、所望により離型剤を塗
布することができる。上型１と基盤ガラス球面レンズ６
との間及び下型２と基盤ガラス球面レンズ６との間に
は、設計により規定された間隙が生じる。この間隙内に
熱重合型樹脂組成物を充填し、加熱して重合させ、非球
面樹脂層８及び９を形成する。硬化後、上型１及び上型
保持枠３を除去し、基盤ガラス球面レンズ６の両面にそ
れぞれ非球面樹脂層８及び９を有する複合化非球面レン
ズを得ることができる。
レンズを製造するには、下型保持枠４に下型２を設置
し、基盤載置部７に基盤ガラス球面レンズ６を載せ、上
型１を設置した上型保持枠３及び胴型５を組み立てる。
上型１及び下型２の成形面には、所望により離型剤を塗
布することができる。上型１と基盤ガラス球面レンズ６
との間及び下型２と基盤ガラス球面レンズ６との間に
は、設計により規定された間隙が生じる。この間隙内に
熱重合型樹脂組成物を充填し、加熱して重合させ、非球
面樹脂層８及び９を形成する。硬化後、上型１及び上型
保持枠３を除去し、基盤ガラス球面レンズ６の両面にそ
れぞれ非球面樹脂層８及び９を有する複合化非球面レン
ズを得ることができる。
【００１２】実施例１ 一方のレンズ面の曲率が３５ｍｍであり、他方のレンズ
面の曲率が４０ｍｍである基盤ガラス球面レンズを図１
に示した成形型内にセットし、上型と球面レンズとの間
及び下型と球面レンズとの間には、設計により規定され
た間隙を設けた。この間隙内にビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂（主剤）、メチルヘキサヒドロフタル酸（硬化
剤）及び硬化触媒を含む熱硬化性エポキシ樹脂組成物を
充填し、恒温槽で１３０℃に加熱し、樹脂組成物を硬化
させた後、成形された複合化非球面レンズを金型より分
離した。この複合化非球面レンズの非球面樹脂層の最少
厚みは、２００μｍであり、最大厚みは７００μｍであ
った。なお、上下の樹脂層の反応をほぼ同時に進行させ
るため、金型を含む周辺の治工具関係の熱伝導が上下と
も同一となるような形とした。
面の曲率が４０ｍｍである基盤ガラス球面レンズを図１
に示した成形型内にセットし、上型と球面レンズとの間
及び下型と球面レンズとの間には、設計により規定され
た間隙を設けた。この間隙内にビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂（主剤）、メチルヘキサヒドロフタル酸（硬化
剤）及び硬化触媒を含む熱硬化性エポキシ樹脂組成物を
充填し、恒温槽で１３０℃に加熱し、樹脂組成物を硬化
させた後、成形された複合化非球面レンズを金型より分
離した。この複合化非球面レンズの非球面樹脂層の最少
厚みは、２００μｍであり、最大厚みは７００μｍであ
った。なお、上下の樹脂層の反応をほぼ同時に進行させ
るため、金型を含む周辺の治工具関係の熱伝導が上下と
も同一となるような形とした。
【００１３】比較例１ 基盤ガラス球面レンズの片側の面にのみ非球面樹脂層を
設けた以外は、実施例１と同様の操作を行い、複合化非
球面レンズを作製した。
設けた以外は、実施例１と同様の操作を行い、複合化非
球面レンズを作製した。
【００１４】比較例２ 基盤ガラス球面レンズの両面に、片側ずつ２度に分けて
非球面樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様の操作
を行い、複合化非球面レンズを作製した。
非球面樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様の操作
を行い、複合化非球面レンズを作製した。
【００１５】上記の実施例及び比較例で成形された複合
化非球面レンズの内部応力をクロスニコル位置の偏光板
で観察したところ、実施例１で製造した複合化非球面レ
ンズは、比較例１及び比較例２で製造した複合化非球面
レンズに比べて内部応力が小さく、レンズ全体の歪みが
改善されているのが確認された。
化非球面レンズの内部応力をクロスニコル位置の偏光板
で観察したところ、実施例１で製造した複合化非球面レ
ンズは、比較例１及び比較例２で製造した複合化非球面
レンズに比べて内部応力が小さく、レンズ全体の歪みが
改善されているのが確認された。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、基盤ガラスレンズの片
面に非球面層を設けるとすれば大きくなりすぎる非球面
量を、設計上で分割し、基盤ガラスレンズの両面に非球
面層を設けて作製しやすい非球面形状とすることができ
るため、非球面量を大きくすることができる。また、本
発明によれば、片面に樹脂層を設ける場合に問題となる
硬化収縮による基盤ガラスに生じる残留応力を、両面に
樹脂層を設けることにより緩和することができる。さら
に、本発明によれば、非球面量のより大きなレンズを高
精度で成形することが可能となり、さらに成形後の安定
性の点でも、従来の片面に非球面樹脂層を設けた複合化
非球面レンズよりも良好である。
面に非球面層を設けるとすれば大きくなりすぎる非球面
量を、設計上で分割し、基盤ガラスレンズの両面に非球
面層を設けて作製しやすい非球面形状とすることができ
るため、非球面量を大きくすることができる。また、本
発明によれば、片面に樹脂層を設ける場合に問題となる
硬化収縮による基盤ガラスに生じる残留応力を、両面に
樹脂層を設けることにより緩和することができる。さら
に、本発明によれば、非球面量のより大きなレンズを高
精度で成形することが可能となり、さらに成形後の安定
性の点でも、従来の片面に非球面樹脂層を設けた複合化
非球面レンズよりも良好である。
【図１】本発明の一実施態様を示す複合化非球面レンズ
を製造中の状態で示す成形型の断面図である。
を製造中の状態で示す成形型の断面図である。
【図２】従来法による複合化非球面レンズの製造方法を
示す説明図である。
示す説明図である。
１ 上型 ２ 下型 ３ 上型保持枠 ４ 下型保持枠 ５ 胴型 ６ 基盤ガラス球面レンズ ７ 基盤載置部 ８ 非球面樹脂層 ９ 非球面樹脂層 １０ 金型 １１ ガラス基盤 １２ 樹脂層
Claims (6)
- 【請求項１】 ガラス基盤の両面に熱重合型樹脂から成
る非球面樹脂層を有することを特徴とする複合光学素
子。 - 【請求項２】 熱重合型樹脂が熱硬化性樹脂である請求
項１記載の複合光学素子。 - 【請求項３】 ガラス基盤がガラス球面レンズである請
求項１記載の複合光学素子。 - 【請求項４】 ガラス基盤の両面に熱重合型樹脂から成
る非球面樹脂層を同時に形成することを特徴とする複合
光学素子の製造方法。 - 【請求項５】 熱重合型樹脂が熱硬化性樹脂である請求
項４記載の複合光学素子の製造方法。 - 【請求項６】 ガラス基盤がガラス球面レンズである請
求項４記載の複合光学素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26231993A JPH07112491A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 複合光学素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26231993A JPH07112491A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 複合光学素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07112491A true JPH07112491A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17374122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26231993A Pending JPH07112491A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 複合光学素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112491A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7934703B2 (en) | 2005-03-11 | 2011-05-03 | Akira Tomono | Mist generator and mist emission rendering apparatus |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP26231993A patent/JPH07112491A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7934703B2 (en) | 2005-03-11 | 2011-05-03 | Akira Tomono | Mist generator and mist emission rendering apparatus |
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