JPH0772309A - 樹脂接合型光学素子、およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 基材レンズの少なくとも一方の面に樹脂層を
有する樹脂接合型レンズにおいて、遮光膜を有し、上記
樹脂層の最外周端面は、上記遮光膜により覆われている
ことを特徴とする樹脂接合型レンズ。基材レンズの少な
くとも一方の面に樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
レンズの外周部のアラズリ部および樹脂層の外周部分に
遮光塗料を塗布して遮光膜を形成させる遮光膜形成工程
と、少なくとも樹脂層の表面に、反射防止膜形成する反
射防止膜形成工程とを、上記の順番で有する樹脂接合型
レンズの製造方法。 【効果】 生産性を低下させることなく、樹脂部の最外
周端面部分の反射（外観不良）を防止する事が出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂層を有する光学素
子およびその製造方法に係り、特に、非球面を有する樹
脂成形層と、球面または粗い非球面を有するガラスレン
ズまたはプラスチックレンズとを有する樹脂接合型非球
面レンズ、およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より知られている非球面レンズの構
成を図３および図４に示す。なお、図３は、ガラス基材
１（またはプラスチック基材）が球面を有する場合の構
成例を示し、図４は、特開昭６３−１５７１０３号公報
に記載されているように、上記基材１が粗い非球面を有
するの場合の構成である。

【０００３】従来より知られている非球面レンズは、ガ
ラスまたはプラスチック基材１上に薄い（５〜１００μ
ｍ）樹脂層２を積層した構成を有する。両者はいずれも
安価な製造コストで入手出来る。このような非球面レン
ズの製造方法としては、紫外線硬化型樹脂を用いて樹脂
層２を成形する方法が一般的である。

【０００４】この成形法は、成形容易な紫外線硬化型樹
脂液を用いて光学面を形成するため、所望形状の光学面
を有する非球面レンズを比較的容易に得ることができ、
量産性に優れた方法である。従来より知られている樹脂
接合型非球面レンズの製造方法を、ガラス基材１が球面
を有する場合を例に、図５に示す。

【０００５】まず、通常の方法によりガラス製球面レン
ズを作製する。すなわち、溶解状態のガラスをプレス成
形し、得られたガラスブロックを、機械加工により所望
の球面を有するレンズに調製する（基材製造工程：図５
（ａ））。つぎに、基材製造工程により製造されたレン
ズの一方の面に反射防止膜４をコーティングする（裏面
反射防止膜成形工程：図５（ｂ））。さらに、レンズ
の、上記基材上反射防止膜形成工程で反射防止膜４を形
成しなかった面に、紫外線硬化型樹脂液を塗布し、樹脂
層２を成形する（樹脂層形成工程：図５（ｃ））。ここ
では、樹脂層２の形成された面を、該レンズの表面と呼
ぶ。樹脂層２成形後、樹脂層２成形面（表面）に反射防
止膜５をコーティングする（表面反射防止膜形成工程：
図５（ｄ））。最後に、反射防止膜５の最外周部とレン
ズの外周部（縁のアラズリ部）とを覆うように遮光用塗
料を塗布し、塗料を焼きかため、遮光膜３を形成する。
なお、遮光用塗料として墨を用いる場合は、加熱せず、
自然乾燥させる（遮光膜形成工程：図５（ｅ））。

【０００６】上記の方法により製造されたレンズの端部
を図２に示す。従来の製法では、樹脂層２成形後、樹脂
層２表面に反射防止膜５をコーティングし、その後、反
射防止膜５の最外周部およびレンズの外周部（アラズリ
部）に遮光膜３を形成していた。このため、樹脂層２の
端部は、反射防止膜５に覆われるようになっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の製法で
製造された樹脂接合型非球面レンズは、レンズの裏面
（樹脂層２が形成されていない面）からみると、樹脂層
２の最外周端面部６が輪帯状に光ってしまう。この様子
を図８の（ａ）〜（ｃ）に示す。図８の（ａ）〜（ｃ）
は、いずれも従来技術により製造されたレンズの外周付
近を、裏面から観察した場合を示す外観斜視図である。
また、図９は、従来技術により製造されたレンズの外周
付近を、裏面から撮影した写真である。なお、図８にお
いて、（ａ）は１０倍、（ｂ）は２０倍、（ｃ）は４０
倍の拡大図である。図９において、（ａ）は１０倍、
（ｂ）は２０倍、（ｃ）は４０倍の拡大写真である。図
８の（ａ）〜（ｃ）および図９において、Ｅはレンズの
外周部を示し、樹脂層の最外周端面部分が反射し、輪帯
状の光ｒが観察される。なお、輪帯状の光ｒには、反射
が不均一で、輪帯が節状になっている箇所ｗが見られ
る。このような、輪帯状の反射ｒや、反射の不均一ｗ
は、外観的に見劣りし、場合によっては不良となる。レ
ンズを透過して見た場合、樹脂層２の最外周部端面６の
反射は、全反射の条件に近く、非常に明るい輝線として
見え、さらに、この部位は、透過光の反射が目立ち易い
場所だからである。

【０００８】そこで、本発明は、生産性を低下させるこ
となく、上記の樹脂層最外周端面部６の反射を軽減さ
せ、外観品質を向上させるレンズの製造方法、および、
上記の樹脂層最外周端面部６の反射が少ないレンズを提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、基材レンズの少なくとも一方の面に樹
脂層を有する樹脂接合型レンズにおいて、遮光膜を有
し、上記樹脂層の最外周端面は、上記遮光膜により覆わ
れていることを特徴とする樹脂接合型レンズが提供され
る。レンズの少なくとも一方が非球面であってもよい。

【００１０】また、基材レンズの少なくとも一方の面に
樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、レンズの外周部の
アラズリ部および樹脂層の外周部分に遮光塗料を塗布し
て遮光膜を形成させる遮光膜形成工程と、少なくとも樹
脂層の表面に、反射防止膜形成する反射防止膜形成工程
とを、上記の順番で有することを特徴とする樹脂接合型
レンズの製造方法が提供される。なお、前記遮光塗料
は、シラン・カップリング剤を混ぜたアクリルウレタン
樹脂塗料を用いることができる。

【００１１】

【作用】本発明のレンズの外周部周辺を図１に示す。本
発明によれば、樹脂層２成形後、まず、遮光膜３が樹脂
層２最外周端面６上に形成され、つぎに、反射防止膜５
が形成される。このようにすれば、樹脂層２最外周端面
６の反射を減少させることができることを本発明者等は
見出した。

【００１２】なお、本発明は、図３に示したような、基
材１の凹面側に樹脂層２を有するレンズであっても、図
４に示したような、凸面側に樹脂層２を有するレンズで
あっても、適用することができる。また、本発明は、基
材レンズ１の凹面側及び凸面側のいずれか一方に樹脂層
２を有する非球面レンズにのみ限定されるものではな
く、例えば、図６に示すように、基材レンズ１の凸面側
及び凹面側の双方に樹脂層２をそれぞれ有するレンズに
も適用することができる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の一実施例を、図面を用いて説
明する。本実施例では、製造されたレンズは、球面のガ
ラス製基材レンズ１の表面に形成された樹脂層２の最外
周端面６は、遮光膜３に覆われている。樹脂層２の厚さ
は、例えば、中心で５〜１００μｍとすることができる
が、本発明は樹脂層２の厚さには依存しない。また、ガ
ラス製基材レンズ１としては、例えば、外径が１５〜４
０ｍｍで、中心厚が１〜１０ｍｍの大きさのものを用い
ることができるが、上記以外の大きさのレンズを基材と
して用いることもできる。また、両面とも球面に研磨加
工されているレンズを用いることもできるが、一方の面
又は両面が非球面のレンズを用いてもよい。さらに、基
材として用いられるレンズは、ガラス製に限らない。プ
ラスチック製のレンズを基材レンズとして用いることも
できる。 本実施例では、以下に述べる方法により樹脂
接合型非球面レンズを作製した。製造の各段階を図７に
示す。

【００１４】（１）本実施例では、直径３３ｍｍ、凸面
Ｒ₁の曲率半径８９．５０ｍｍＲ、凹面Ｒ₂の曲率半径１
９．０ｍｍ、中心厚み１．６ｍｍのガラス製基材レンズ
１を用いる。なお、このガラス製基材レンズ１は、両面
とも球面に研磨加工されている。このガラス製基材レン
ズ１の、樹脂層２を接合する面とは反対側の面（凹面
側）には、既に、内面反射防止塗料を塗布することによ
り、内面反射防止膜４が形成されている。内面反射防止
塗料としては、アクリル樹脂に対して害を与えることの
ない塗料を選定しなければならない。また、ガラス製基
材レンズ１は、樹脂層２との密着力を向上させるため
に、表面に予めシランカップリング処理を施してある。
シランカップリング処理のためのシランカップリング剤
として、本実施例では、商品名ＫＢＭ５０３（信越化学
（株）製）を２ＷＴ％の濃度でエタノールで希釈して使
用した。

【００１５】（２）まず、上記ガラス製基材レンズ１に
樹脂層２を形成する。樹脂層２の表面形状として所望す
る非球面とは反転した非球面（樹脂表面の曲率が１８．
５ｍｍの非球面）を持つ金型７を用意した。最初に、紫
外線硬化型樹脂６０ｍｇを金型７に滴下する（図７
（ａ））。本実施例では、樹脂層２を形成するための紫
外線硬化型樹脂として、ウレタンアクリレート系樹脂を
使用した。この樹脂の収縮率は約７％である。

【００１６】この後、樹脂を滴下した金型７に基材レン
ズ１を押しつけ、金型７と基材レンズ１との間隙に樹脂
が充填されるようにした。なお、金型７と基材レンズ１
との間隔は、樹脂層２の中心厚が７０μｍになるように
設定した。つぎに、基材レンズ１の凹面側より、出力１
５０Ｗのキセノンランプを用いて、樹脂層２に紫外線８
を６０秒間照射した（図７（ｂ））。

【００１７】上記のようにして得られた非球面樹脂層２
を、金型７から剥離することにより（図７（ｃ））、図
４に示したものと同様の非球面レンズを得た。

【００１８】（３）次に、得られた非球面レンズの外周
部のアラズリ部と、樹脂層２の外周部分とに遮光塗料を
塗布し、遮光膜３を形成させた（図７（ｄ））。その
後、塗料を焼き固めるため７０℃で１時間ベーキングを
行った。なお、遮光塗料は、アクリル樹脂に害を与えな
い塗料として、シラン・カップリング剤を混ぜたアクリ
ルウレタン樹脂塗料を使用した。

【００１９】（４）最後に、樹脂層２の表面に、無機物
からなる多層膜の反射防止膜５をコーティングした（図
７（ｅ））。

【００２０】上記のようにして形成した樹脂接合型レン
ズの外周付近の様子を、図８の（ｄ）〜（ｆ）に示す。
また、図１０は、従来技術により製造されたレンズの外
周付近を、裏面から撮影した写真である。図８の（ｄ）
〜（ｆ）は、いずれも従来技術により製造されたレンズ
の外周付近を、裏面から観察した場合を示す外観斜視図
である。なお、図８において、（ｄ）は１０倍、（ｅ）
は２０倍、（ｆ）は４０倍の拡大図である。また、図１
０において、（ｄ）は１０倍、（ｅ）は２０倍、（ｆ）
は４０倍の拡大写真である。図８の（ｄ）〜（ｆ）およ
び図１０において、Ｅはレンズの外周部を示す。（ｄ）
〜（ｆ）のいずれの倍率でも、輪帯状の光ｒは、ほんの
僅かに観察されるのみであった。本発明の樹脂接合型レ
ンズでは、最外周端面部分６の反射は肉眼では観察され
ず、外観品質に、該反射が影響を与えることはなかっ
た。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、生産性を低下させるこ
となく、樹脂部の最外周端面部分の反射（外観不良）を
防止する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のレンズの外周周辺部の断面図であ
る。

【図２】 従来製法で製造されたレンズの外周周辺部の
断面図である。

【図３】 基材が球面を有する複合型非球面レンズの概
略垂直断面図である。

【図４】 基材が粗い非球面を有する複合型非球面レン
ズの概略垂直断面図である。

【図５】 従来の製造方法の各工程における、レンズ１
等の垂直断面を示す概念図である。

【図６】 凸面と凹面の両方に樹脂層を有するレンズの
断面図である。

【図７】 本発明の製造方法の各工程を示す概念図であ
る。

【図８】 従来技術により製造されたレンズの樹脂膜端
面の反射と、本実施例により製造されたレンズの樹脂膜
端面の反射とを示す説明図。

【図９】 従来技術により製造されたレンズの樹脂膜端
面の反射を示す拡大写真。

【図１０】 本実施例により製造されたレンズの樹脂膜
端面の反射とを示す拡大写真。

【符号の説明】

１：基材、 ２：樹脂層、 ２ａ：紫外線硬化型樹脂
液、 ３：遮光膜、 ４：裏面反射防止膜、 ５：表面
反射防止膜、 ６：樹脂層の最外周端面部分、７：金
型、 ８：紫外線、 ｒ：樹脂膜端面の反射、 ｗ：樹
脂膜端面の不均一な反射箇所、 Ｅ：レンズ外周部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学素子基材の少なくとも一方の面に樹脂
   層を有する樹脂接合型光学素子において、 上記樹脂層の最外周端面を覆う遮光膜を有することを特
   徴とする樹脂接合型光学素子。
2. 【請求項２】請求項１において、 光学素子の少なくとも一面が非球面であることを特徴と
   する樹脂接合型光学素子。
3. 【請求項３】光学素子基材の少なくとも一面に樹脂層を
   形成する樹脂層形成工程と、 樹脂層の最外周端面に遮光塗料を塗布して遮光膜を形成
   させる遮光膜形成工程と、 少なくとも樹脂層の表面に、反射防止膜形成する反射防
   止膜形成工程とを、 上記の順番で有することを特徴とする樹脂接合型光学素
   子の製造方法。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記光学素子はレンズであり、 前記遮光膜形成工程は、遮光塗料をレンズ外周部のアラ
   ズリ部へも塗布することを特徴とする樹脂接合型光学素
   子の製造方法。
5. 【請求項５】請求項３において、 前記遮光塗料は、シラン・カップリング剤を混ぜたアク
   リルウレタン樹脂塗料であることを特徴とする樹脂接合
   型光学素子の製造方法。