JP2011090056A - Composite optical element and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a composite optical element which hardly exerts a bad influence on image quality even when the shape accuracy of an optically effective plane of the composite optical element is deteriorated. <P>SOLUTION: The composite optical element 10 is produced by sticking two optical base materials 11, 12 to each other by using an ultraviolet-curable resin 4. The optical base material 11 or 12 has a cut part 11a or 12a which is formed in a part other than the optically effective plane and has the shape different from that of another part 111 or 121 on the same circumference. The cut parts 11a, 12a are arranged so that at least a part of one of the cut parts is not superposed on the other of the cut parts when viewed from the direction of the optical axis O. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば2枚の光学基材を硬化型樹脂により貼り合わせた複合光学素子とその製造方法に関する。   The present invention relates to a composite optical element in which, for example, two optical substrates are bonded together with a curable resin, and a method for manufacturing the same.

光学素子を構成する光学基材に関しては、例えば鏡枠との組み立てにおいて、光学素子の組み付け方向を指定するために、位置決めマークや切り欠きを設ける。または、鏡枠との当て付けを容易にするために、光軸方向に突出した当て付け部を設ける等の理由で、光学基材が光軸に対し非軸対称な基材形状を有することがある。   With respect to the optical substrate constituting the optical element, for example, in assembling with a lens frame, a positioning mark or a notch is provided in order to specify the assembly direction of the optical element. Alternatively, the optical base material may have a non-axisymmetric base material shape with respect to the optical axis for reasons such as providing an abutting portion protruding in the optical axis direction in order to facilitate the attachment with the lens frame. is there.

この非軸対称とは、ある断面を光軸を中心として回転させたときにできる形状からずれた形状があることをいう。
このように、非軸対称な形状をもつ光学基材を、UV硬化型樹脂や熱硬化型樹脂等の硬化型樹脂により接合して複合光学素子(又は接合光学素子)を作成する技術は従来から知られている。
This non-axisymmetric means that there is a shape that deviates from a shape that can be produced when a cross section is rotated around the optical axis.
As described above, a technique for forming a composite optical element (or a bonded optical element) by joining an optical substrate having a non-axisymmetric shape with a curable resin such as a UV curable resin or a thermosetting resin has been conventionally used. Are known.

例えば、特許文献1には、2つのレンズ(光学素子)が接着剤(硬化型樹脂)により接合されている接合レンズにおいて、あるレンズ光学有効径の外部に突条部と、他のレンズ光学有効径の外部に突条部を支持する支持部と、を設けた接合レンズが、開示されている。   For example, in Patent Document 1, in a cemented lens in which two lenses (optical elements) are cemented with an adhesive (curable resin), a protrusion is formed outside a certain lens optical effective diameter, and another lens optical effective. There is disclosed a cemented lens provided with a support portion that supports a protruding portion outside the diameter.

特開平6−186405号公報JP-A-6-186405

しかしながら、特許文献1のように、レンズ光学有効径の外部に突条部及び支持部を設けることで非軸対称な形状となった光学基材を、非軸対称な部分を光軸方向に重ねるようにして接合を行った場合、次のような課題が生じる。
まず、硬化型樹脂は硬化時に硬化収縮によって光学基材を引き付けるため、光学基材に応力が作用し、光学基材の変形が発生する。このとき、通常の軸対称な光学基材を用いた場合、その光学基材の剛性は軸対称的に均一になるため、ある円周上の変形量は、どの位置でも均一になる。
However, as in Patent Document 1, an optical base material that has a non-axisymmetric shape by providing a protrusion and a support portion outside the lens optical effective diameter is overlapped with the non-axisymmetric portion in the optical axis direction. When joining is performed as described above, the following problems occur.
First, since the curable resin attracts the optical base material by curing shrinkage at the time of curing, stress acts on the optical base material and deformation of the optical base material occurs. At this time, when a normal axisymmetric optical base material is used, the rigidity of the optical base material is axisymmetrically uniform, so that the amount of deformation on a certain circumference is uniform at any position.

しかし、非軸対称な光学基材を用いた場合、光学基材の剛性が軸対称でないために、ある円周上において、光学基材の変形量が不均一になる。これは、光学基材上のゆがみとして顕在化するため、光学面の形状精度が悪化してしまう。
さらに、2枚の非軸対称部をもつ光学基材を接合して複合光学素子を作成した場合、非軸対称部が光軸方向に重なり合った状態で樹脂を収縮させると、非軸対称部の存在によって発生した光学基材上のゆがみが、光軸方向から見たときに複数の光学基材間で重なってしまう。
However, when a non-axisymmetric optical substrate is used, since the rigidity of the optical substrate is not axially symmetric, the deformation amount of the optical substrate becomes nonuniform on a certain circumference. This manifests itself as distortion on the optical substrate, so that the shape accuracy of the optical surface deteriorates.
Furthermore, when a composite optical element is created by joining two optical base materials having non-axisymmetric portions, if the resin is contracted in a state where the non-axisymmetric portions overlap in the optical axis direction, The distortion on the optical base material caused by the presence of the optical base material overlaps when viewed from the optical axis direction.

この場合、光学基材上の複数の歪み部分を光線が通過することにより、局所的に大幅な収差の悪化が起こる。このため、光学性能全体への影響が大きいという課題があった。
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、光学有効面の形状精度劣化が画質に影響しにくい複合光学素子とその製造方法を提供することを目的とする。
In this case, when the light beam passes through a plurality of distorted portions on the optical substrate, the aberration is greatly deteriorated locally. Therefore, there is a problem that the influence on the entire optical performance is large.
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a composite optical element in which deterioration of the shape accuracy of the optically effective surface hardly affects the image quality, and a manufacturing method thereof.

前記目的を達成するため、本発明に係る複合光学素子は、
少なくとも2枚の光学基材を硬化型樹脂により貼り合わせた複合光学素子であって、
前記少なくとも2枚の光学基材は、光学有効面以外の部分に形成され、同一円周上の他の部分とは異なる形状を有する非軸対称部を夫々備えるとともに、
前記各非軸対称部を光軸方向から見たとき、一方の非軸対称部の少なくとも一部が、他方の非軸対称部と重ならないように配置されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the composite optical element according to the present invention comprises:
A composite optical element in which at least two optical substrates are bonded with a curable resin,
The at least two optical base materials each include a non-axisymmetric portion formed on a portion other than the optically effective surface and having a shape different from other portions on the same circumference,
When each non-axisymmetric part is viewed from the optical axis direction, at least a part of one non-axisymmetric part is arranged so as not to overlap the other non-axisymmetric part.

また、夫々の前記非軸対称部を光軸方向からみたときに、相互に重なる範囲が前記非軸対称部の範囲の小さい方の領域の半分以下であるのが好ましい。
さらに、夫々の前記非軸対称部は、光軸を中心とする回転方向の角度が略均等となる位置に配置されているのが好ましい。
In addition, when each of the non-axisymmetric portions is viewed from the optical axis direction, it is preferable that the overlapping range is not more than half of the smaller region of the non-axisymmetric portion.
Further, each of the non-axisymmetric portions is preferably arranged at a position where the angles in the rotation direction about the optical axis are substantially equal.

また、本発明は、光学有効面以外の部分に形成され、かつ同一円周上の他の部分とは異なる形状を有する非軸対称部を夫々備えた、第1の光学基材と第2の光学基材を硬化型樹脂により接合する複合光学製造素子の製造方法であって、
前記第1の光学基材に前記硬化型樹脂を吐出する工程と、
前記第1の光学基材の非軸対称部と前記第2の光学基材の非軸対称部とが、光軸方向から見たとき、一方の非軸対称部の少なくとも一部が、他方の非軸対称部と重ならないように、光学基材同士の位置決めを行う工程と、
前記第2の光学基材により前記硬化型樹脂を押延する工程と、
前記硬化型樹脂を硬化する工程と、を有することを特徴とする。
The present invention also provides a first optical substrate and a second optical substrate, each having a non-axisymmetric portion formed on a portion other than the optically effective surface and having a shape different from other portions on the same circumference. A method for manufacturing a composite optical manufacturing element in which an optical substrate is bonded with a curable resin,
Discharging the curable resin to the first optical substrate;
When the non-axisymmetric part of the first optical base and the non-axisymmetric part of the second optical base are viewed from the optical axis direction, at least a part of one non-axisymmetric part is A step of positioning the optical bases so as not to overlap with the non-axisymmetric part;
Stretching the curable resin with the second optical substrate;
And a step of curing the curable resin.

また、前記光学基材同士の位置決めを行う工程において
夫々の前記非軸対称部を光軸方向からみたときに、相互に重なる範囲がどちらかの前記非軸対称部の領域の半分以下になるよう位置決めされるのが好ましい。
また、前記光学基材同士の位置決めを行う工程において、
夫々の前記非軸対称部は、光軸を中心とする回転方向の角度が略均等となる位置になるよう位置決めされるのが好ましい。
Further, in the step of positioning the optical substrates, when the respective non-axisymmetric portions are viewed from the optical axis direction, the overlapping range is less than half of the region of either of the non-axisymmetric portions. It is preferably positioned.
Moreover, in the step of positioning the optical substrates,
Each of the non-axisymmetric portions is preferably positioned so that the angles in the rotational direction about the optical axis are substantially equal.

本発明によれば、光学有効面の形状精度劣化が画質に影響しにくい複合光学素子とその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a composite optical element in which deterioration of the shape accuracy of the optically effective surface hardly affects the image quality and a manufacturing method thereof.

実施の形態1における貼り合わせる2枚の光学基材の断面図である。3 is a cross-sectional view of two optical substrates to be bonded in Embodiment 1. FIG. 光学基材の平面図である。It is a top view of an optical base material. 光学基材の平面図である。It is a top view of an optical base material. 光学基材と光学基材とを貼り合わせ面で接触させたときの平面図である。It is a top view when an optical base material and an optical base material are made to contact on a bonding surface. 同上の断面図である。It is sectional drawing same as the above. 2枚の光学基材を貼り合わせてできた接合光学素子の断面図である。It is sectional drawing of the joining optical element formed by bonding together two optical base materials. 実施の形態1の概略のフローチャートを示す図である。3 is a diagram showing a schematic flowchart of the first embodiment. FIG. 実施の形態2における貼り合わせる2枚の光学基材の断面図である。6 is a cross-sectional view of two optical substrates to be bonded together in Embodiment 2. FIG. 光学基材の平面図である。It is a top view of an optical base material. 光学基材の平面図である。It is a top view of an optical base material. 2枚の光学基材を貼り合わせてできた接合光学素子の平面図である。It is a top view of the joining optical element formed by bonding together two optical base materials. 同上の断面図である。It is sectional drawing same as the above. 実施の形態2の概略のフローチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a schematic flowchart of a second embodiment. 実施の形態3における貼り合わせる2枚の光学基材の断面図である。6 is a cross-sectional view of two optical substrates to be bonded in Embodiment 3. FIG. 光学基材の平面図である。It is a top view of an optical base material. 光学基材の平面図である。It is a top view of an optical base material. 2枚の光学基材を貼り合わせてできた接合光学素子の平面図である。It is a top view of the joining optical element formed by bonding together two optical base materials. 同上の断面図である。It is sectional drawing same as the above. 実施の形態3の概略のフローチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a schematic flowchart of a third embodiment. 実施の形態4における貼り合わせる2枚の光学基材の断面図である。6 is a cross-sectional view of two optical substrates to be bonded in Embodiment 4. FIG. 光学基材の平面図である。It is a top view of an optical base material. 光学基材の平面図である。It is a top view of an optical base material. 2枚の光学基材を貼り合わせてできた接合光学素子の平面図である。It is a top view of the joining optical element formed by bonding together two optical base materials. 同上の断面図である。It is sectional drawing same as the above. 実施の形態4の概略のフローチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a schematic flowchart of a fourth embodiment. 実施の形態5における貼り合わせる2枚の光学基材の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of two optical substrates to be bonded together in a fifth embodiment. 2枚の光学基材を貼り合わせてできた接合光学素子の断面図である。It is sectional drawing of the joining optical element formed by bonding together two optical base materials. 実施の形態5の概略のフローチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a schematic flowchart of a fifth embodiment. 実施の形態6における貼り合わせる3枚の光学基材の断面図である。It is sectional drawing of the three optical base materials bonded together in Embodiment 6. FIG. 光学基材の平面図である。It is a top view of an optical base material. 光学基材の平面図である。It is a top view of an optical base material. 光学基材の平面図である。It is a top view of an optical base material. 2枚の光学基材を貼り合わせた状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which bonded together two optical base materials. 中間複合光学素子と光学基材の光軸を一致させて対向配置した状態の断面図である。It is sectional drawing of the state arrange | positioned so that the optical axis of an intermediate | middle composite optical element and an optical base material may correspond. 中間複合光学素子と光学基材とを貼り合わせてできた接合光学素子の平面図である。It is a top view of the joining optical element formed by bonding an intermediate | middle composite optical element and an optical base material. 同上の断面図である。It is sectional drawing same as the above. 実施の形態6の概略のフローチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a schematic flowchart of a sixth embodiment.

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
[実施の形態1]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Embodiment 1]

図1は、実施の形態1における貼り合わせる2枚の光学基材11、12の断面図である。また、図2は、光学基材11の平面図、図3は、光学基材12の平面図である。
図1において、第1の光学基材としての光学基材11は、両凹レンズ形状を有している。この光学基材11は、夫々が光学有効面を有する、貼り合わせ面11Aと反貼り合わせ面11Bとを有している。ここで、光学有効面とは、光学面として利用可能な面のことであり、本実施例では、光学有効径D0内の面として定義される。
貼り合わせ面11Aは、その曲率半径R1aがR1a=8mmの球面形状を有している。なお、この貼り合わせ面11Aは、球面形状に限らず、例えば、非球面形状であってもよい。他の実施の形態においてもそれは同様である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of two optical substrates 11 and 12 to be bonded together in the first embodiment. FIG. 2 is a plan view of the optical substrate 11, and FIG. 3 is a plan view of the optical substrate 12.
In FIG. 1, an optical substrate 11 as a first optical substrate has a biconcave lens shape. This optical substrate 11 has a bonding surface 11A and an anti-bonding surface 11B each having an optically effective surface. Here, the optically effective surface is a surface that can be used as an optical surface, and is defined as a surface within the optically effective diameter D0 in this embodiment.
The bonding surface 11A has a spherical shape with a curvature radius R1a of R1a = 8 mm. The bonding surface 11A is not limited to a spherical shape, and may be an aspherical shape, for example. The same applies to other embodiments.

また、反貼り合わせ面11Bは、その近似曲率半径R1bがR1b=38mmの非球面形状を有している。なお、この反貼り合わせ面11Bも、非球面形状に限らず、例えば、球面形状であってもよい。他の実施の形態においてもそれは同様である。   The anti-bonding surface 11B has an aspherical shape with an approximate curvature radius R1b of R1b = 38 mm. The anti-bonding surface 11B is not limited to an aspheric shape, and may be a spherical shape, for example. The same applies to other embodiments.

ここで、「貼り合わせ面」とは、後述する硬化型樹脂(本実施の形態では紫外線硬化型樹脂4)と接触する側の光学基材の面のことであり、「反貼り合わせ面」とは、貼り合わせ面と光学基材を挟んで対向する光学基材の面のことである。他の実施の形態においても同様である。
この光学基材11は、中心肉厚t1がt1=0.8mm、外径D1がD1=φ10mmのガラス成形レンズである。光学硝材として、S−BSL7((株)オハラ製)を用いた。
Here, the “bonding surface” refers to the surface of the optical substrate that comes into contact with the curable resin (ultraviolet curable resin 4 in the present embodiment), which will be described later. Is the surface of the optical substrate that faces the bonded surface across the optical substrate. The same applies to other embodiments.
This optical substrate 11 is a glass molded lens having a center thickness t1 of t1 = 0.8 mm and an outer diameter D1 of D1 = φ10 mm. S-BSL7 (manufactured by OHARA INC.) Was used as the optical glass material.

この光学基材11は、図2に示すように、X−Y平面において、平面視円形レンズの外周(輪郭)の一部が直線111aで切り落とされた、カット部11a(非軸対称部)を有する。いわゆる、Dカットレンズ(平面視でD形状に切断したレンズ)である。
ここで、非軸対称部とは、図2において、光学有効面以外の部分に形成され、光軸Oを中心とする同一円周上の他の部分111とは異なる形状を有する領域(本実施例ではカット部11a)をいう。これは他の実施形態においても同様である。
As shown in FIG. 2, the optical base 11 has a cut portion 11a (non-axisymmetric portion) in which a part of the outer periphery (contour) of the circular lens in plan view is cut off by a straight line 111a in the XY plane. Have. This is a so-called D-cut lens (a lens cut into a D shape in plan view).
Here, the non-axisymmetric part is an area formed in a part other than the optically effective surface in FIG. 2 and having a shape different from that of the other part 111 on the same circumference centered on the optical axis O (this embodiment). In the example, it refers to the cut portion 11a). The same applies to other embodiments.

なお、本実施の形態では、非軸対称部としてD形状のカット部11aを例として説明したが、これに限らない。例えば、位置決めマークや、後述する鏡枠との当て付け部、樹脂の流入口の切除痕、樹脂流入口等のいずれであってもよい。さらに、例えば平面視円形レンズの外周において、対向する側面を切断したHカットレンズでもよい。他の実施の形態においても同様である。   In the present embodiment, the D-shaped cut portion 11a is described as an example of the non-axisymmetric portion, but the present invention is not limited to this. For example, it may be any of a positioning mark, an abutting portion with a lens frame, which will be described later, a cut trace of a resin inlet, a resin inlet, and the like. Further, for example, an H cut lens in which the opposite side surfaces are cut off at the outer periphery of the circular lens in plan view may be used. The same applies to other embodiments.

この光学基材11は、貼り合わせ面11Aの外周に、光軸Oと垂直方向の平坦面11bが形成されている(図1等参照)。
また、平坦面11bは、カット部11aを除く輪帯状の平面である。ただし、平坦面11bは、必ずしも光軸Oと垂直方向の面である必要はなく、平面に代えて曲面であってもよい。これらの点は、他の実施の形態においても同様である。
The optical base 11 has a flat surface 11b perpendicular to the optical axis O formed on the outer periphery of the bonding surface 11A (see FIG. 1 and the like).
The flat surface 11b is a ring-shaped plane excluding the cut portion 11a. However, the flat surface 11b is not necessarily a surface perpendicular to the optical axis O, and may be a curved surface instead of a flat surface. These points are the same in other embodiments.

次に、第2の光学基材としての光学基材12は、両凸レンズ形状を有している。この光学基材12は、光学基材11と同じように、夫々が光学有効面を有する、貼り合わせ面12Aと、反貼り合わせ面12Bとを有している。貼り合わせ面12Aは、その曲率半径R2aがR2a=8mmの球面形状を有している。
また、反貼り合わせ面12Bは、その近似曲率半径R2bがR2b=30mmの非球面形状を有している。なお、この貼り合わせ面12A及び反貼り合わせ面12Bも、光学基材11と同様に面形状は限らない。他の実施の形態においても同様である。
Next, the optical substrate 12 as the second optical substrate has a biconvex lens shape. Similar to the optical substrate 11, the optical substrate 12 has a bonding surface 12A and an anti-bonding surface 12B each having an optically effective surface. The bonding surface 12A has a spherical shape with a curvature radius R2a of R2a = 8 mm.
The anti-bonding surface 12B has an aspherical shape with an approximate curvature radius R2b of R2b = 30 mm. Note that the bonding surface 12 </ b> A and the anti-bonding surface 12 </ b> B are not limited in surface shape as in the optical substrate 11. The same applies to other embodiments.

この光学基材12は、中心肉厚t2がt2=5mm、外径D2がD2=φ10mmのプラスチック成形レンズである。本実施の形態では、このプラスチックとして、PC(ポリカーボネート)樹脂(ユピゼータEP5000:三菱ガス化学(株)社製)の熱可塑性樹脂を用いた。
この光学基材12は、図3に示すように、X’−Y’平面において、平面視円形レンズの外周(輪郭)の一部が直線121aで切り落とされた、カット部12a(非軸対称部)を有する。このカット部12aは、光軸Oを中心とする同一円周上の他の部分121とは異なる形状となっている。また、光学基材12は、前述と同様に、いわゆるDカットレンズである。
This optical substrate 12 is a plastic molded lens having a center thickness t2 of t2 = 5 mm and an outer diameter D2 of D2 = φ10 mm. In this embodiment, a thermoplastic resin of PC (polycarbonate) resin (Iupizeta EP5000: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was used as the plastic.
As shown in FIG. 3, the optical base 12 has a cut portion 12a (non-axisymmetric portion) in which a part of the outer periphery (contour) of the circular lens in plan view is cut off by a straight line 121a in the X′-Y ′ plane. ). The cut portion 12a has a different shape from other portions 121 on the same circumference centered on the optical axis O. Moreover, the optical base material 12 is what is called a D cut lens similarly to the above-mentioned.

なお、本実施の形態では、2枚の光学基材11、12を貼り合わせる場合について説明するが、これに限らない。例えば、3枚以上の光学基材を貼り合わせてもよい。
また、本実施の形態では、非軸対称部をDカット部として説明したが、これに限らない。例えば、位置決めマークや、後述する鏡枠との当て付け部、樹脂の流入口の切除痕、又は樹脂流入口等のいずれであってもよい。他の実施の形態においても同様である。
In this embodiment, the case where two optical base materials 11 and 12 are bonded together will be described, but the present invention is not limited to this. For example, three or more optical substrates may be bonded together.
In the present embodiment, the non-axisymmetric part is described as the D-cut part, but the present invention is not limited to this. For example, it may be any of a positioning mark, an abutting portion with a lens frame, which will be described later, a cutting trace of a resin inlet, a resin inlet, or the like. The same applies to other embodiments.

図4は、光学基材11と光学基材12とを貼り合わせ面で接触させたときの平面図である。また、図5は、その断面図、図6は、2枚の光学基材11、12を貼り合わせてできた接合光学素子の断面図である。
図4において、光学基材11のカット部11aと、光学基材12のカット部12aとは、一方のカット部の少なくとも一部が、他方のカット部と重ならないよう(一致しないよう)に光学基材11と光学基材12とが配置されている。
本実施の形態では、カット部11aの中心と、カット部12aの中心が一致する配置を0°として、光軸Oを中心として回転させ、カット部11a、12a間の光軸Oを中心とする回転方向の角度θを30°とした。また、この光軸Oを中心とする回転方向の角度θは、好ましくは、45°以上としたほうがよい。これにより、夫々のカット部を光軸方向からみたときに、相互に重なる範囲がどちらかのカット部の領域の半分以下となっている。
FIG. 4 is a plan view when the optical substrate 11 and the optical substrate 12 are brought into contact with each other on the bonding surface. FIG. 5 is a cross-sectional view thereof, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a bonded optical element formed by bonding two optical base materials 11 and 12 together.
In FIG. 4, the cut part 11a of the optical base material 11 and the cut part 12a of the optical base material 12 are optical so that at least a part of one cut part does not overlap (do not match) the other cut part. A base material 11 and an optical base material 12 are arranged.
In the present embodiment, the arrangement in which the center of the cut part 11a and the center of the cut part 12a coincide with each other is set to 0 °, and the optical axis O between the cut parts 11a and 12a is rotated. The angle θ in the rotation direction was 30 °. Further, the angle θ in the rotation direction around the optical axis O is preferably 45 ° or more. Thereby, when each cut part is seen from an optical axis direction, the range which mutually overlaps is less than half of the area | region of either cut part.

図5において、光学基材11、12を貼り合わせ面で接触させた際の接触部分の縁には、空隙部14a、14bが形成されている。そこで、図6に示すように、この空隙部14a、14bに紫外線硬化型樹脂4を塗布し、硬化させて接合光学素子10を得るようにしている。
(貼り合わせ方法)
In FIG. 5, gap portions 14 a and 14 b are formed at the edges of the contact portions when the optical base materials 11 and 12 are brought into contact with each other on the bonding surfaces. Therefore, as shown in FIG. 6, an ultraviolet curable resin 4 is applied to the gaps 14 a and 14 b and cured to obtain the bonded optical element 10.
(Lamination method)

次に、貼り合わせ方法について説明する。
図7は、本実施の形態の概略のフローチャートを示す図である。
図1に示したように、貼り合わせ装置(全体の図示省略)は、対向する一対の基材保持部71、72を有している。この基材保持部71、72は、円筒状をなし、内側空間を真空にして真空吸着により、光学基材11、12を個別に保持することができる。
Next, a bonding method will be described.
FIG. 7 is a diagram showing a schematic flowchart of the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the bonding apparatus (the whole is not shown) has a pair of opposing base material holding portions 71 and 72. The base material holding portions 71 and 72 have a cylindrical shape, and can hold the optical base materials 11 and 12 individually by vacuum suction with the inner space being evacuated.

こうして、一方の基材保持部71は、光学基材11を真空吸着する。また、他方の基材保持部72は、光学基材12を真空吸着する。
貼り合わせに際しては、光学基材11を下、光学基材12を上にし、光軸O方向に所定距離隔てて、貼り合わせ面11A、12Aが略対向した状態で配置する(図1、図7のS11)。なお、このようにして光学基材11、12を対向配置するのは、他の実施の形態においても同様である。また、以下の実施の形態では、基材保持部71、72の図示を省略する。
Thus, the one base material holding part 71 vacuum-sucks the optical base material 11. Further, the other base material holding portion 72 vacuum-sucks the optical base material 12.
At the time of bonding, the optical base material 11 is placed down, the optical base material 12 is placed up, and the bonding surfaces 11A and 12A are arranged with a predetermined distance therebetween in the optical axis O direction (FIGS. 1 and 7). S11). It should be noted that the optical substrates 11 and 12 are arranged to face each other in the same manner in other embodiments. In the following embodiments, illustration of substrate holding parts 71 and 72 is omitted.

次に、光学基材11、12を真空吸着した状態で、光軸Oを中心とする回転方向の角度θが30°となるように位置決めする(図4、図7のS12)。
なお、S11の工程(対向の工程)の後にS12の工程(位置決め工程)を行う場合に限らず、例えばS12の工程の後にS11の工程を行ってもよい。この点は、他の実施の形態においても同様である。
Next, in a state where the optical base materials 11 and 12 are vacuum-sucked, positioning is performed such that the angle θ in the rotation direction about the optical axis O is 30 ° (S12 in FIGS. 4 and 7).
In addition, the process of S11 may be performed after the process of S12, for example, not only when performing the process of S12 (positioning process) after the process of S11 (opposite process). This point is the same in other embodiments.

次いで、図5のように、光学基材11と光学基材12とを光軸O方向に相対的に接近移動して、貼り合わせ面11Aと貼り合わせ面12Aとを接触させる(図7のS13)。
次いで、図6のように、光学基材11、12の接触部分の縁に形成された空隙部14a、14bに、紫外線硬化型樹脂4を塗布する(図7のS14)。
なお、貼り合わせ面11A、12Aは、予め紫外線オゾン処理による親水処理を行った後、シランカップリング剤を処理することで、光学基材11、12と紫外線硬化型樹脂4の密着性を上げるようにしている。ここで、親水処理は紫外線オゾン処理に代えてプラズマ放電を用いても良い。また、この密着性をあげる処理は、他の実施の形態においても同様に行っている。
Next, as shown in FIG. 5, the optical base 11 and the optical base 12 are moved relatively close to each other in the direction of the optical axis O to bring the bonding surface 11A and the bonding surface 12A into contact (S13 in FIG. 7). ).
Next, as shown in FIG. 6, the ultraviolet curable resin 4 is applied to the gaps 14a and 14b formed at the edges of the contact portions of the optical substrates 11 and 12 (S14 in FIG. 7).
The bonding surfaces 11A and 12A are subjected to a hydrophilic treatment by ultraviolet ozone treatment in advance and then treated with a silane coupling agent to improve the adhesion between the optical base materials 11 and 12 and the ultraviolet curable resin 4. I have to. Here, the hydrophilic treatment may use plasma discharge instead of the ultraviolet ozone treatment. Further, the process for increasing the adhesion is performed in the same manner in the other embodiments.

次に、この状態を保持したまま、紫外線硬化型樹脂4に紫外線ランプ5を用いて紫外線を照射し、紫外線硬化型樹脂4を硬化する(図6、図7のS15)。本実施の形態では、照度20±2mW/cmのほぼ均一な照度分布をもつ紫外線を60秒照射した。これにより、接合光学素子10を得た。 Next, with this state maintained, the ultraviolet curable resin 4 is irradiated with ultraviolet rays using the ultraviolet lamp 5 to cure the ultraviolet curable resin 4 (S15 in FIGS. 6 and 7). In this embodiment, ultraviolet rays having a substantially uniform illuminance distribution with an illuminance of 20 ± 2 mW / cm 2 are irradiated for 60 seconds. Thereby, the bonded optical element 10 was obtained.

光学基材11、12のカット部11a、12a(非軸対称部)の周辺では、紫外線硬化型樹脂4の硬化時の応力により、非軸対称な変形が発生するため、光学有効面の面形状が悪化するおそれがある。本実施の形態によれば、カット部11a、12aの中心が一致する配置から、光軸Oを中心とする回転方向に30°ずらして接合している。
このため、光学有効面の形状精度が悪化した箇所が完全には一致せず、一方のカット部の少なくとも一部が、他方のカット部と重ならないようになっている。こうして、光学有効面の形状精度劣化が光学性能(画質)に影響しにくい複合光学素子10を得ることができる。
In the vicinity of the cut portions 11a and 12a (non-axisymmetric portions) of the optical base materials 11 and 12, non-axisymmetric deformation occurs due to stress at the time of curing of the ultraviolet curable resin 4, so that the surface shape of the optically effective surface May get worse. According to the present embodiment, the cut portions 11a and 12a are joined by being shifted by 30 ° in the rotation direction around the optical axis O from the arrangement in which the centers of the cut portions 11a and 12a coincide.
For this reason, the location where the shape accuracy of the optically effective surface deteriorates does not completely match, and at least a part of one cut portion does not overlap the other cut portion. In this way, it is possible to obtain the composite optical element 10 in which deterioration of the shape accuracy of the optically effective surface hardly affects the optical performance (image quality).

また、本実施の形態において、光軸O方向からみたときに、カット部11aとカット部12aとが相互に重なる範囲13a(斜線部)が、各カット部11a、12aの領域の半分以下であるように、ずらされているのが好ましい。この点は、他の実施の形態においても同様である。こうして、非軸対称部同士を遠ざけることで、硬化時の応力による非軸対称な変形の重複を抑え、光学性能劣化への影響をさらに小さくすることが可能となる。
[実施の形態2]
Further, in the present embodiment, when viewed from the optical axis O direction, the range 13a (hatched portion) where the cut portion 11a and the cut portion 12a overlap each other is less than half of the area of each cut portion 11a, 12a. Thus, it is preferable that they are shifted. This point is the same in other embodiments. In this way, by separating the non-axisymmetric portions from each other, it is possible to suppress duplication of non-axisymmetric deformation due to stress at the time of curing and to further reduce the influence on optical performance deterioration.
[Embodiment 2]

図8は、実施の形態2における貼り合わせる2枚の光学基材21、22の断面図である。また、図9は、光学基材21の平面図、図10は、光学基材22の平面図である。
図8において、第1の光学基材としての光学基材21は、両凹レンズ形状を有している。この光学基材21は、夫々が光学有効面を有する、貼り合わせ面21Aと、反貼り合わせ面21Bとを有している。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the two optical substrates 21 and 22 to be bonded together in the second embodiment. FIG. 9 is a plan view of the optical base material 21, and FIG. 10 is a plan view of the optical base material 22.
In FIG. 8, an optical substrate 21 as a first optical substrate has a biconcave lens shape. This optical base material 21 has a bonding surface 21A and an anti-bonding surface 21B each having an optically effective surface.

貼り合わせ面21Aは、その近似曲率半径R1aがR1a=8mmの非球面形状を有している。また、反貼り合わせ面21Bは、その近似曲率半径R1bがR1b=38mmの非球面形状を有している。この光学基材21は、中心肉厚t1がt1=0.8mm、外径D1がD1=φ10mmのガラス成形レンズである。光学硝材として、S−BSL7((株)オハラ製)を用いた。   The bonding surface 21A has an aspherical shape with an approximate curvature radius R1a of R1a = 8 mm. The anti-bonding surface 21B has an aspherical shape with an approximate curvature radius R1b of R1b = 38 mm. This optical substrate 21 is a glass molded lens having a center thickness t1 of t1 = 0.8 mm and an outer diameter D1 of D1 = φ10 mm. S-BSL7 (manufactured by OHARA INC.) Was used as the optical glass material.

この光学基材21は、図9に示すように、平面視円形レンズの一部が直線211aで切り落とされた、カット部21a(非軸対称部)を有している。
この光学基材21は、貼り合わせ面21Aの外周に、光軸Oと垂直方向の平坦面21bが形成されている(図8等参照)。この平坦面21bは、カット部21aを除く輪帯状の平面である。
As shown in FIG. 9, the optical base 21 has a cut portion 21a (non-axisymmetric portion) in which a part of a circular lens in plan view is cut off by a straight line 211a.
The optical base material 21 has a flat surface 21b in a direction perpendicular to the optical axis O formed on the outer periphery of the bonding surface 21A (see FIG. 8 and the like). The flat surface 21b is a ring-shaped plane excluding the cut portion 21a.

次に、第2の光学基材としての光学基材22は、両凸レンズ形状を有している。この光学基材22は、夫々が光学有効面を有する、貼り合わせ面22Aと、反貼り合わせ面22Bとを有している。貼り合わせ面22Aは、その近似曲率半径R2aがR2a=13mmの非球面形状を有している。また、反貼り合わせ面22Bは、その近似曲率半径R2bがR2b=80mmの非球面形状を有している。
この光学基材22は、中心肉厚t2がt2=5mm、外径D2がD2=φ10mmのプラスチック成形レンズである。
Next, the optical substrate 22 as the second optical substrate has a biconvex lens shape. The optical base material 22 has a bonding surface 22A and an anti-bonding surface 22B each having an optically effective surface. The bonding surface 22A has an aspherical shape with an approximate curvature radius R2a of R2a = 13 mm. The anti-bonding surface 22B has an aspherical shape with an approximate radius of curvature R2b of R2b = 80 mm.
This optical substrate 22 is a plastic molded lens having a center thickness t2 of t2 = 5 mm and an outer diameter D2 of D2 = φ10 mm.

本実施の形態では、このプラスチックとして、PC(ポリカーボネート)樹脂(ユピゼータEP5000:三菱ガス化学(株)社製)の熱可塑性樹脂を用いた。
この光学基材22は、図10に示すように、平面視円形レンズの一部が直線221aで切り落とされた、カット部22a(非軸対称部)を有している。このカット部22aは、光軸Oを中心とする同一円周上の他の部分221とは異なる形状を有する。
In this embodiment, a thermoplastic resin of PC (polycarbonate) resin (Iupizeta EP5000: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was used as the plastic.
As shown in FIG. 10, the optical base material 22 has a cut portion 22a (non-axisymmetric portion) in which a part of a circular lens in plan view is cut off by a straight line 221a. The cut portion 22a has a shape different from that of the other portion 221 on the same circumference around the optical axis O.

図11は、2枚の光学基材21、22を貼り合わせてできた接合光学素子20の平面図、図12は、その断面図である。
図11において、光学基材21のカット部21aと光学基材22のカット部22aとは、カット部21aの中心と、カット部22aの中心が一致する配置を0°として、カット部21a、22a間の光軸Oを中心とする回転方向の角度θが180°となるように、光学基材21と光学基材22とが位置決めされている。なお、この角度θは、180°に限るものではなく、光軸○方向から見たとき、一方のカット部の少なくとも一部が、他方のカット部と重ならないよう(一致しないよう)に配置されていれば良い。
11 is a plan view of a bonded optical element 20 formed by bonding two optical base materials 21 and 22, and FIG. 12 is a cross-sectional view thereof.
In FIG. 11, the cut part 21a of the optical base material 21 and the cut part 22a of the optical base material 22 have an arrangement in which the center of the cut part 21a and the center of the cut part 22a coincide with each other, and the cut parts 21a, 22a. The optical base material 21 and the optical base material 22 are positioned so that the angle θ in the rotation direction about the optical axis O between them is 180 °. Note that the angle θ is not limited to 180 °, and is arranged so that at least a part of one cut portion does not overlap (not coincide with) the other cut portion when viewed from the direction of the optical axis ○. It should be.

また、光軸O方向からみたとき、相互に重なる範囲が、カット部21aとカット部22aの領域の半分以下であるのが好ましい。
本実施の形態では、カット部同士は、光軸を中心とする回転方向の角度が略均等となる位置に配置されている。そのため、カット部21aとカット部22aの、光軸O方向からみたときの重なる範囲が、ゼロとなっている。
Moreover, it is preferable that the range which mutually overlaps when it sees from the optical axis O direction is half or less of the area | region of the cut part 21a and the cut part 22a.
In the present embodiment, the cut portions are arranged at positions where the angles in the rotation direction about the optical axis are substantially equal. Therefore, the overlapping range of the cut part 21a and the cut part 22a when viewed from the optical axis O direction is zero.

また、図12に示すように、光学基材21、22を貼り合わせる際、光学基材21、22の間に挟まれた紫外線硬化型樹脂4を硬化させ、接合光学素子20を得るようにしている。ここで、2つの光学基材21、22を貼り合わせてできた接合光学素子20の樹脂厚は、中心樹脂厚t0=0.8mm、樹脂層の光学有効径D0(φ8.8mm)における樹脂厚t3=0.2mmとなっている。
(貼り合わせ方法)
Also, as shown in FIG. 12, when the optical base materials 21 and 22 are bonded together, the ultraviolet curable resin 4 sandwiched between the optical base materials 21 and 22 is cured to obtain the bonded optical element 20. Yes. Here, the resin thickness of the bonded optical element 20 formed by bonding the two optical substrates 21 and 22 is the resin thickness at the center resin thickness t0 = 0.8 mm and the optical effective diameter D0 (φ8.8 mm) of the resin layer. t3 = 0.2 mm.
(Lamination method)

次に、貼り合わせ方法について説明する。
図13は、本実施の形態の概略のフローチャートを示す図である。
貼り合わせに際しては、光学基材21を下、光学基材22を上にし、光軸O方向に所定距離隔てて貼り合わせ面21A、22Aが対向した状態で位置させる(図8、図13のS21)。
Next, a bonding method will be described.
FIG. 13 is a diagram showing a schematic flowchart of the present embodiment.
At the time of bonding, the optical base material 21 is placed down, the optical base material 22 is placed up, and the bonding surfaces 21A and 22A are positioned facing each other with a predetermined distance in the optical axis O direction (S21 in FIGS. 8 and 13). ).

次に、光学基材21、22を真空吸着した状態で、カット部21aとカット部22aとが一致しないように、光学基材21と光学基材22とを配置し、基材同士の位置決めを行う。本実施の形態では、カット部21aの中心と、カット部22aの中心が一致する配置を0°として、光軸Oを中心とする回転方向の角度θが180°となるように位置決めしている(図11、図13のS22)。   Next, in a state where the optical base materials 21 and 22 are vacuum-adsorbed, the optical base material 21 and the optical base material 22 are arranged so that the cut portion 21a and the cut portion 22a do not coincide with each other, and positioning of the base materials is performed. Do. In the present embodiment, the arrangement in which the center of the cut portion 21a and the center of the cut portion 22a coincide with each other is set to 0 °, and the rotation angle θ about the optical axis O is positioned to be 180 °. (S22 in FIGS. 11 and 13).

次いで、貼り合わせ面21Aに、硬化型樹脂(本実施の形態では紫外線硬化型樹脂4)を所望量吐出する(図8、図13のS23)。紫外線硬化型樹脂4の吐出量は、中心樹脂厚t0が所望厚になったとき、樹脂径が光学有効径D0以上となるような量とした(図12参照)。   Next, a desired amount of curable resin (ultraviolet curable resin 4 in the present embodiment) is discharged onto the bonding surface 21A (S23 in FIGS. 8 and 13). The discharge amount of the ultraviolet curable resin 4 was set to such an amount that the resin diameter becomes equal to or larger than the optical effective diameter D0 when the center resin thickness t0 becomes a desired thickness (see FIG. 12).

なお、本実施の形態では、光学基材21と光学基材22とを、光軸Oを中心とする回転方向に位置決めした後に、紫外線硬化型樹脂4を吐出した。しかし、この順序を逆にして、紫外線硬化型樹脂4を吐出した後に、光学基材21と光学基材22とを回転方向に位置決めしてもよい。この点は、他の実施の形態においても同様である。
この状態で、光学基材21と光学基材22とを、光軸O方向に相対的に接近移動させる。そして、中心樹脂厚t0が所望の厚さになるまで、貼り合わせ面22Aにより、紫外線硬化型樹脂4を押延する(図13のS24)。
In the present embodiment, the ultraviolet curable resin 4 is discharged after positioning the optical substrate 21 and the optical substrate 22 in the rotation direction around the optical axis O. However, this order may be reversed and the optical base 21 and the optical base 22 may be positioned in the rotational direction after the ultraviolet curable resin 4 is discharged. This point is the same in other embodiments.
In this state, the optical base material 21 and the optical base material 22 are moved relatively close to each other in the optical axis O direction. Then, the ultraviolet curable resin 4 is stretched by the bonding surface 22A until the center resin thickness t0 becomes a desired thickness (S24 in FIG. 13).

この状態を保持したまま、光学基材21を通して紫外線ランプ5により紫外線を照射し、紫外線硬化型樹脂4を硬化する(図12、図13のS25)。本実施の形態では、照度20±2mW/cmのほぼ均一な照度分布をもつ紫外線を60秒照射した。これにより、接合光学素子20を得た。 While maintaining this state, the ultraviolet lamp 5 is irradiated with ultraviolet rays through the optical base 21 to cure the ultraviolet curable resin 4 (S25 in FIGS. 12 and 13). In this embodiment, ultraviolet rays having a substantially uniform illuminance distribution with an illuminance of 20 ± 2 mW / cm 2 are irradiated for 60 seconds. Thereby, the bonded optical element 20 was obtained.

光学基材21、22のカット部21a、22a(非軸対称部)の周辺では、樹脂層の硬化収縮に伴う、非軸対称な変形によって光学有効面の面形状が悪化するおそれがある。本実施の形態によれば、カット部21a、22aの中心が一致する配置から、光軸Oを中心とする回転方向に180°ずらして接合している。
このように、カット部同士が光軸を中心とする回転方向の角度が略均等となる位置に配置されており、これにより硬化時の応力による非軸対称な変形は最も距離が離れる。これによって、変形の重複を抑え、光学性能劣化への影響をより小さくすることができる。

[実施の形態3]
In the vicinity of the cut portions 21a and 22a (non-axisymmetric portions) of the optical base materials 21 and 22, there is a possibility that the surface shape of the optically effective surface is deteriorated due to non-axisymmetric deformation accompanying the curing shrinkage of the resin layer. According to the present embodiment, the cut portions 21a and 22a are joined so as to be shifted by 180 ° in the rotation direction about the optical axis O from the arrangement in which the centers of the cut portions 21a and 22a coincide.
In this way, the cut portions are arranged at positions where the angles in the rotation direction about the optical axis are substantially equal, whereby the non-axisymmetric deformation due to the stress at the time of curing is most distant. Accordingly, it is possible to suppress duplication of deformation and reduce the influence on optical performance degradation.

[Embodiment 3]

図14は、実施の形態3における、貼り合わせる2枚の光学基材31、32の断面図である。図15は、光学基材31の平面図、図16は、光学基材32の平面図である。
図15において、第1の光学基材としての光学基材31は、両凹レンズ形状を有している。この光学基材31は、夫々が光学有効面を有する、貼り合わせ面31Aと反貼り合わせ面31Bとを有している。
FIG. 14 is a cross-sectional view of two optical base materials 31 and 32 to be bonded together in the third embodiment. FIG. 15 is a plan view of the optical substrate 31, and FIG. 16 is a plan view of the optical substrate 32.
In FIG. 15, an optical substrate 31 as a first optical substrate has a biconcave lens shape. The optical substrate 31 has a bonding surface 31A and an anti-bonding surface 31B each having an optically effective surface.

貼り合わせ面31Aは、その近似曲率半径R1aがR1a=8mmの非球面形状を有している。また、反貼り合わせ面31Bは、その近似曲率半径R1bがR1b=38mmの非球面形状を有している。
この光学基材31は、中心肉厚t1がt1=0.8mm、外径D1がD1=φ10mmのプラスチック成形レンズである。
The bonding surface 31A has an aspherical shape with an approximate curvature radius R1a of R1a = 8 mm. Further, the anti-bonding surface 31B has an aspherical shape with an approximate curvature radius R1b of R1b = 38 mm.
This optical substrate 31 is a plastic molded lens having a center thickness t1 of t1 = 0.8 mm and an outer diameter D1 of D1 = φ10 mm.

本実施の形態では、この光学基材31として、PC(ポリカーボネート)樹脂(ユピゼータEP5000:三菱ガス化学(株)社製)の熱可塑性樹脂を用いた。
この光学基材31は、図15に示すように、平面視円形レンズの一部が直線311aで切り落とされた、カット部31a(非軸対称部)を有している。このカット部31aは、光軸Oを中心とする同一円周上の他の部分311とは異なる形状を有する。
In this embodiment, a thermoplastic resin of PC (polycarbonate) resin (Iupizeta EP5000: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.) is used as the optical base material 31.
As shown in FIG. 15, the optical substrate 31 has a cut portion 31a (non-axisymmetric portion) in which a part of a planar view circular lens is cut off by a straight line 311a. The cut portion 31a has a shape different from that of the other portion 311 on the same circumference around the optical axis O.

この光学基材31は、貼り合わせ面31Aの外周に、光軸Oと垂直方向の平坦面31bが形成されている(図14等参照)。この平坦面31bは、カット部21aを除く輪帯状の平面である。   The optical base material 31 is formed with a flat surface 31b in a direction perpendicular to the optical axis O on the outer periphery of the bonding surface 31A (see FIG. 14 and the like). The flat surface 31b is a ring-shaped plane excluding the cut portion 21a.

次に、第2の光学基材としての光学基材32は、凸メニスカスレンズ形状を有している。この光学基材32は、夫々が光学有効面を有する、貼り合わせ面32Aと、反貼り合わせ面32Bとを有している。貼り合わせ面32Aは、その近似曲率半径R2aがR2a=6.4mmの非球面形状を有している。また、反貼り合わせ面32Bは、その近似曲率半径R2bがR2b=16mmの非球面形状を有している。
この光学基材32は、中心肉厚t2がt2=2.4mm、外径D2がD2=φ10mmのプラスチック成形レンズである。
Next, the optical substrate 32 as the second optical substrate has a convex meniscus lens shape. The optical base material 32 has a bonding surface 32A and an anti-bonding surface 32B each having an optically effective surface. The bonding surface 32A has an aspherical shape with an approximate curvature radius R2a of R2a = 6.4 mm. Further, the anti-bonding surface 32B has an aspherical shape with an approximate curvature radius R2b of R2b = 16 mm.
The optical substrate 32 is a plastic molded lens having a center thickness t2 of t2 = 2.4 mm and an outer diameter D2 of D2 = φ10 mm.

本実施の形態では、光学基材32として、COP(シクロオレフィンポリマー)樹脂(ゼオネックス480R:日本ゼオン(株)社製)の熱可塑性樹脂を用いた。
この光学基材32は、図16に示すように、平面視円形レンズの一部が直線321aで切り落とされた、カット部32a(非軸対称部)を有する。
In the present embodiment, a thermoplastic resin of COP (cycloolefin polymer) resin (Zeonex 480R: manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is used as the optical substrate 32.
As shown in FIG. 16, the optical base material 32 has a cut portion 32a (non-axisymmetric portion) in which a part of a circular lens in plan view is cut off by a straight line 321a.

図17は、2枚の光学基材31、32を貼り合わせてできた接合光学素子30の平面図である。また、図18は、その断面図である。
図17において、接合光学素子30は、カット部21aの中心と、カット部22aの中心が一致する配置を0°として、カット部21a、22a間の光軸Oを中心とする回転方向の角度θが180°となるように、光学基材31と光学基材32とが配置されている。 なお、この光軸Oを中心とする回転方向の角度θは180°に限るものではない。光軸O方向からみたとき、一方のカット部の少なくとも一部が、他方のカット部と重ならないよう(一致しないよう)に配置されていればよい。また、光軸O方向からみたときの相互に重なる範囲が、カット部31aとカット部32aの領域の半分以下であるのが好ましい。
FIG. 17 is a plan view of a bonded optical element 30 formed by bonding two optical base materials 31 and 32 together. FIG. 18 is a cross-sectional view thereof.
In FIG. 17, the cemented optical element 30 has an angle θ in the rotation direction about the optical axis O between the cut portions 21a and 22a, with the arrangement where the center of the cut portion 21a coincides with the center of the cut portion 22a being 0 °. The optical base material 31 and the optical base material 32 are arranged so that the angle becomes 180 °. Note that the angle θ in the rotation direction around the optical axis O is not limited to 180 °. When viewed from the direction of the optical axis O, it is only necessary that at least a part of one of the cut portions is disposed so as not to overlap (do not match) the other cut portion. Moreover, it is preferable that the range which mutually overlaps seeing from the optical axis O direction is below half of the area | region of the cut part 31a and the cut part 32a.

本実施の形態では、カット部同士は、光軸を中心とする回転方向の角度が略均等となる位置に配置されている。そのため、光学基材31のカット部31aと光学基材32のカット部32aの光軸O方向からみたときの重なる範囲が、ゼロとなっている。   In the present embodiment, the cut portions are arranged at positions where the angles in the rotation direction about the optical axis are substantially equal. Therefore, the overlapping range when viewed from the optical axis O direction of the cut portion 31a of the optical base material 31 and the cut portion 32a of the optical base material 32 is zero.

また、図18に示すように、光学基材31、32を貼り合わせる際、光学基材31、32の間に挟まれた紫外線硬化型樹脂4を硬化させ、接合光学素子30を得るようにしている。ここで、2つの光学基材31、32を貼り合わせてできた接合光学素子30の樹脂厚は、中心樹脂厚t0=0.2mm、樹脂層の光学有効径D0(φ15mm)における樹脂厚t3=1.0mmとなっている。
(貼り合わせ方法)
Further, as shown in FIG. 18, when the optical base materials 31 and 32 are bonded together, the ultraviolet curable resin 4 sandwiched between the optical base materials 31 and 32 is cured to obtain the bonded optical element 30. Yes. Here, the resin thickness of the bonded optical element 30 formed by bonding the two optical substrates 31 and 32 is the center resin thickness t0 = 0.2 mm, and the resin thickness t3 = the optical effective diameter D0 (φ15 mm) of the resin layer. 1.0 mm.
(Lamination method)

次に、貼り合わせ方法について説明する。
図19は、本実施の形態の概略のフローチャートを示す図である。
貼り合わせに際しては、光学基材31を下、光学基材32を上にし、光軸O方向に所定距離隔てて貼り合わせ面31A、32Aが対向した状態で位置させる(図14、図19のS31)。
Next, a bonding method will be described.
FIG. 19 is a diagram showing a schematic flowchart of the present embodiment.
At the time of bonding, the optical base material 31 is placed down, the optical base material 32 is placed up, and the bonding surfaces 31A and 32A are positioned facing each other at a predetermined distance in the optical axis O direction (S31 in FIGS. 14 and 19). ).

次に、光学基材31、32を真空吸着した状態で、カット部31aの中心とカット部32aの中心とが、一致しないように、光学基材31と光学基材32とを配置し、光軸の位置決めを行う。本実施の形態では、カット部31aの中心と、カット部32aの中心が一致する配置を0°として、カット部31a、32a間の光軸Oを中心とする回転方向の角度θを180°ずらすように設定して位置決めする(図17、図19のS32)。   Next, in a state where the optical base materials 31 and 32 are vacuum-sucked, the optical base material 31 and the optical base material 32 are arranged so that the center of the cut portion 31a and the center of the cut portion 32a do not coincide with each other. Position the axis. In the present embodiment, the arrangement in which the center of the cut portion 31a and the center of the cut portion 32a coincide with each other is 0 °, and the angle θ in the rotation direction about the optical axis O between the cut portions 31a and 32a is shifted by 180 °. In this way, positioning is performed (S32 in FIGS. 17 and 19).

次いで、貼り合わせ面31Aに、硬化型樹脂(本実施の形態では紫外線硬化型樹脂)を所望量吐出する(図14、図19のS33)。紫外線硬化型樹脂4の吐出量は、中心樹脂厚t0が所望の厚さになったとき、樹脂径が光学有効径D0以上となるような量とした(図18参照)。
この状態で、光学基材31と光学基材32とを、光軸O方向に相対的に接近移動させる。そして、中心樹脂厚t0が所望の厚さになるまで、貼り合わせ面32Aにより紫外線硬化型樹脂4を押延する(図19のS34)。
Next, a desired amount of curable resin (ultraviolet curable resin in the present embodiment) is discharged onto the bonding surface 31A (S33 in FIGS. 14 and 19). The discharge amount of the ultraviolet curable resin 4 was set to such an amount that the resin diameter becomes equal to or larger than the optical effective diameter D0 when the center resin thickness t0 reaches a desired thickness (see FIG. 18).
In this state, the optical base material 31 and the optical base material 32 are moved relatively close to each other in the optical axis O direction. Then, the ultraviolet curable resin 4 is stretched by the bonding surface 32A until the center resin thickness t0 becomes a desired thickness (S34 in FIG. 19).

この状態を保持したまま、光学基材31を通して紫外線ランプ5により紫外線を照射し、紫外線硬化型樹脂4を硬化する(図18、図19のS35)。本実施の形態では、照度15±2mW/cmのほぼ均一な照度分布をもつ紫外線を80秒照射した。これにより、接合光学素子30を得た。 While maintaining this state, ultraviolet rays are irradiated by the ultraviolet lamp 5 through the optical base 31 to cure the ultraviolet curable resin 4 (S35 in FIGS. 18 and 19). In this embodiment, ultraviolet rays having an almost uniform illuminance distribution with an illuminance of 15 ± 2 mW / cm 2 are irradiated for 80 seconds. Thereby, the bonded optical element 30 was obtained.

本実施の形態によれば、カット部31a、32aの中心が一致する配置から、光軸Oを中心とする回転方向に180°ずらして接合している。そのため、これにより硬化時の応力による非軸対称な変形の重複を抑え、光学性能劣化への影響をより小さくすることができる。
また、紫外線硬化型樹脂4の樹脂層が凹メニスカス形状であり、光学有効面の外周においても樹脂層が厚くなっている。
樹脂層の肉厚が大きい場合は、紫外線硬化型樹脂4の硬化収縮による基材変形の量が大きい。よって、カット部31a、32aの周辺においては、樹脂層が薄いものと比較して、光学有効面の形状精度の悪化が大きくなることが予想される。しかし、本実施の形態では、カット部31a、32aが光軸O方向において相互に重なり合わないため、光学性能劣化への影響は小さい。
According to the present embodiment, the cut portions 31a and 32a are joined so as to be shifted by 180 ° in the rotation direction about the optical axis O from the arrangement in which the centers of the cut portions 31a and 32a coincide. Therefore, it is possible to suppress duplication of non-axisymmetric deformation due to stress at the time of curing, and to further reduce the influence on optical performance deterioration.
Further, the resin layer of the ultraviolet curable resin 4 has a concave meniscus shape, and the resin layer is thick even on the outer periphery of the optically effective surface.
When the thickness of the resin layer is large, the amount of base material deformation due to curing shrinkage of the ultraviolet curable resin 4 is large. Therefore, in the periphery of the cut portions 31a and 32a, it is expected that the deterioration of the shape accuracy of the optically effective surface is greater than that of the thin resin layer. However, in the present embodiment, the cut portions 31a and 32a do not overlap with each other in the direction of the optical axis O, so that the influence on optical performance deterioration is small.

また、光学基材31、32がともにプラスチック成形レンズである。このプラスチック成形レンズは、衝撃耐性が高いことや、自由な形状を取りやすいなど、ガラスレンズが持たない特性を持つ。一方、一般的にガラスレンズと比較して剛性が低いため、カット部31a、32a(非軸対称部)の周辺では、樹脂層の硬化収縮に伴う、非軸対称な変形に起因する光学有効面の形状精度の悪化は、大きくなりやすい。
これに対し、本実施の形態では、カット部31a、32aが光軸O方向において相互に重なり合わないように貼り合わせたため、プラスチック成形レンズであっても光学性能劣化への影響を小さくすることができる。

[実施の形態4]
The optical base materials 31 and 32 are both plastic molded lenses. This plastic molded lens has characteristics that a glass lens does not have, such as high impact resistance and easy shape. On the other hand, since the rigidity is generally lower than that of a glass lens, an optically effective surface caused by non-axisymmetric deformation accompanying the curing shrinkage of the resin layer around the cut portions 31a and 32a (non-axisymmetric portions). The deterioration of the shape accuracy tends to increase.
On the other hand, in the present embodiment, the cut portions 31a and 32a are bonded so as not to overlap each other in the direction of the optical axis O. Therefore, even a plastic molded lens can reduce the influence on optical performance deterioration. it can.

[Embodiment 4]

図20は、実施の形態4における、貼り合わせる2枚の光学基材41、42の断面図である、また、図21は、光学基材41の平面図、図22は、光学基材42の平面図である。
図20において、第1の光学基材としての光学基材41は、両凹レンズ形状を有している。この光学基材41は、夫々が光学有効面を有する、貼り合わせ面41Aと、反貼り合わせ面41Bとを有している。
20 is a cross-sectional view of the two optical substrates 41 and 42 to be bonded together in the fourth embodiment, FIG. 21 is a plan view of the optical substrate 41, and FIG. It is a top view.
In FIG. 20, an optical substrate 41 as a first optical substrate has a biconcave lens shape. The optical substrate 41 has a bonding surface 41A and an anti-bonding surface 41B each having an optically effective surface.

貼り合わせ面41Aは、その近似曲率半径R1aがR1a=8mmの非球面形状を有している。また、反貼り合わせ面41Bは、その近似曲率半径R1bがR1b=38mmの非球面形状を有している。
この光学基材41は、中心肉厚t1がt1=0.8mm、外径D1がD1=φ12.4mmのプラスチック成形レンズである。
The bonding surface 41A has an aspherical shape with an approximate curvature radius R1a of R1a = 8 mm. Further, the anti-bonding surface 41B has an aspherical shape with an approximate curvature radius R1b of R1b = 38 mm.
This optical substrate 41 is a plastic molded lens having a center thickness t1 of t1 = 0.8 mm and an outer diameter D1 of D1 = φ12.4 mm.

本実施の形態では、このプラスチックとして、COP(シクロオレフィンポリマー)樹脂(ゼオネックス480R:日本ゼオン(株)社製)の熱可塑性樹脂を用いた。
この光学基材41は、図20及び図21に示すように、平面視円形レンズの反貼り合わせ面41Bの外周に、光軸O方向に突出した、鏡枠との当て付け部41a(非軸対称部)を3箇所有している。この3箇所の当て付け部41aは、夫々が光軸Oを中心とする回転方向の角度が略均等な角度で設けられている(本実施の形態では120°)。
In the present embodiment, a thermoplastic resin of COP (cycloolefin polymer) resin (ZEONEX 480R: manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is used as the plastic.
As shown in FIGS. 20 and 21, the optical base 41 has an abutting portion 41 a (non-axial) with a lens frame that protrudes in the direction of the optical axis O on the outer periphery of the anti-bonding surface 41 B of the circular lens in plan view. (Symmetry part). The three abutting portions 41a are provided so that the angles in the rotation direction about the optical axis O are substantially equal (120 ° in the present embodiment).

本実施の形態では、この当て付け部41aは光軸O方向に突出している。この当て付け部41aにより、光学基材41の剛性が高められている。
この光学基材41は、貼り合わせ面41Aの外周に、光軸Oと垂直方向の平坦面41bが形成されている(図20等参照)。この平坦面41bは、後述する当て付け部41aを除く輪帯状の平面である。
In the present embodiment, the abutting portion 41a protrudes in the direction of the optical axis O. The rigidity of the optical base material 41 is enhanced by the abutting portion 41a.
The optical base material 41 has a flat surface 41b perpendicular to the optical axis O formed on the outer periphery of the bonding surface 41A (see FIG. 20 and the like). The flat surface 41b is a ring-shaped plane excluding the abutting portion 41a described later.

次に、第2の光学基材としての光学基材42は、凸メニスカスレンズ形状を有している。この光学基材42は、夫々が光学有効面を有する、貼り合わせ面42Aと、反貼り合わせ面42Bとを有している。貼り合わせ面42Aは、その近似曲率半径R2aがR2a=6.4mmの非球面形状を有している。また、反貼り合わせ面42Bは、その近似曲率半径R2bがR2b=16mmの非球面形状を有している。
この光学基材42は、中心肉厚t2がt2=2.4mm、外径D2がD2=φ12.4mmのプラスチック成形レンズである。
Next, the optical substrate 42 as the second optical substrate has a convex meniscus lens shape. The optical base material 42 has a bonding surface 42A and an anti-bonding surface 42B each having an optically effective surface. The bonding surface 42A has an aspherical shape with an approximate curvature radius R2a of R2a = 6.4 mm. The anti-bonding surface 42B has an aspherical shape with an approximate curvature radius R2b of R2b = 16 mm.
The optical base 42 is a plastic molded lens having a center thickness t2 of t2 = 2.4 mm and an outer diameter D2 of D2 = φ12.4 mm.

本実施の形態では、光学基材42として、PC(ポリカーボネート)樹脂(ユピゼータEP5000:三菱ガス化学(株)社製)の熱可塑性樹脂を用いた。
この光学基材42は、図20及び図22に示すように、光学有効径D0の外周に、光軸O方向に突出する、鏡枠との当て付け部42a(非軸対称部)を3箇所有している。この3箇所の当て付け部42aは、夫々が光軸Oを中心とする回転方向の角度が略均等な角度で設けられている(本実施の形態では120°)。この42aは、光軸Oを中心とする同一円周上の他の部分111とは異なる形状を有する。
本実施の形態では、この当て付け部42aは光軸O方向に突出している。この当て付け部42aにより、光学基材42の剛性が高められている。
In the present embodiment, a thermoplastic resin of PC (polycarbonate) resin (Iupizeta EP5000: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) is used as the optical substrate 42.
As shown in FIGS. 20 and 22, the optical base material 42 has three abutting portions 42 a (non-axisymmetric portions) with a lens frame that protrude in the direction of the optical axis O on the outer periphery of the optical effective diameter D 0. Have. The three abutting portions 42a are provided so that the angles in the rotation direction around the optical axis O are substantially equal (120 ° in the present embodiment). This 42a has a different shape from other portions 111 on the same circumference centered on the optical axis O.
In the present embodiment, the abutting portion 42a protrudes in the direction of the optical axis O. The rigidity of the optical base material 42 is enhanced by the abutting portion 42a.

図23は、2枚の光学基材41、42を貼り合わせてできた接合光学素子40の平面図である。また、図24は、その断面図である。
図23において、光学基材41の3箇所の当て付け部41aと、光学基材42の3箇所の当て付け部42aとが、光軸○方向から見たとき、一方のカット部の少なくとも一部が、他方のカット部と重ならないよう(一致しないよう)に、光学基材41と光学基材42とが配置されている。
本実施の形態では、光学基材41と光学基材42の当て付け部41a、42aが、当て付け部41aのうちの1箇所の中心と、当て付け部42aのうちの1箇所の中心が一致する配置を0°として、光軸Oを中心として回転させ、光軸Oを中心とする回転方向の角度θが60°となるように配置した。
FIG. 23 is a plan view of a bonded optical element 40 formed by bonding two optical base materials 41 and 42 together. FIG. 24 is a cross-sectional view thereof.
In FIG. 23, when the three abutting portions 41a of the optical base material 41 and the three abutting portions 42a of the optical base material 42 are viewed from the optical axis ◯ direction, at least a part of one of the cut portions. However, the optical base material 41 and the optical base material 42 are arranged so as not to overlap (not coincide with) the other cut portion.
In the present embodiment, the abutting portions 41a and 42a of the optical base material 41 and the optical base material 42 match the center of one of the abutting portions 41a with the center of one of the abutting portions 42a. The rotation position was set to 0 °, and the optical axis O was rotated as the center, and the rotation direction angle θ about the optical axis O was set to 60 °.

なお、この角度θは60°に限るものではない。当て付け部41a、42bが、光軸O方向に一致しなければよい。この時、光軸O方向からみたときの重なる範囲が、当て付け部41aと当て付け部42aの領域の半分以下であれば好ましい。
本実施の形態では、当て付け部同士は、光軸を中心とする回転方向の角度が略均等となる位置に配置されている。そのため、光学基材41の当て付け部41aと光学基材42の当て付け部42aの光軸O方向からみたときの重なる範囲が、ゼロとなっている。
The angle θ is not limited to 60 °. The abutting portions 41a and 42b do not have to coincide with the optical axis O direction. At this time, it is preferable that the overlapping range when viewed from the direction of the optical axis O is not more than half of the area of the abutting portion 41a and the abutting portion 42a.
In the present embodiment, the abutting portions are arranged at positions where the angles in the rotation direction about the optical axis are substantially equal. Therefore, the overlapping range when viewed from the optical axis O direction of the abutting portion 41a of the optical base material 41 and the abutting portion 42a of the optical base material 42 is zero.

また、図24に示すように、光学基材41、42を貼り合わせる際、光学基材41、42の間に挟まれた熱硬化型樹脂6を硬化させ、接合光学素子40を得るようにしている。ここで、2つの光学基材41、42を貼り合わせてできた接合光学素子40の樹脂厚は、中心樹脂厚t0=0.2mm、樹脂層の光学有効径D0(φ8.8mm)における樹脂厚t3=0.8mmとなっている。
(貼り合わせ方法)
Further, as shown in FIG. 24, when the optical base materials 41 and 42 are bonded together, the thermosetting resin 6 sandwiched between the optical base materials 41 and 42 is cured to obtain the bonded optical element 40. Yes. Here, the resin thickness of the bonded optical element 40 formed by bonding the two optical substrates 41 and 42 is the resin thickness at the center resin thickness t0 = 0.2 mm and the optical effective diameter D0 (φ8.8 mm) of the resin layer. t3 = 0.8 mm.
(Lamination method)

次に、貼り合わせ方法について説明する。
図25は、本実施の形態の概略のフローチャートを示す図である。
貼り合わせに際しては、光学基材41を下、光学基材42を上にし、光軸O方向に所定距離隔てて貼り合わせ面41A、42Aが対向した状態で位置させる(図20、図25のS41)。
Next, a bonding method will be described.
FIG. 25 is a diagram showing a schematic flowchart of the present embodiment.
At the time of bonding, the optical base material 41 is faced down, the optical base material 42 is faced up, and the bonding surfaces 41A and 42A are positioned facing each other at a predetermined distance in the optical axis O direction (S41 in FIGS. 20 and 25). ).

次に、光学基材41、42を真空吸着した状態で、光学基材41の3箇所の当て付け部41aと、光学基材42の3箇所の当て付け部42aとが、一致しないように、光学基材41と光学基材42とを配置する。
本実施の形態では、光学基材41と光学基材42の当て付け部41a、42aにおいて、当て付け部41aのうちの1箇所の中心と、当て付け部42aのうちの1箇所の中心が一致する配置を0°として、光軸Oを中心として回転させ、当て付け部の41a、42a間の光軸Oを中心とする回転方向の角度θが60°となるように配置した(図23、図25のS42)。
Next, in a state where the optical base materials 41 and 42 are vacuum-adsorbed, the three abutting portions 41a of the optical base material 41 and the three abutting portions 42a of the optical base material 42 do not match. An optical substrate 41 and an optical substrate 42 are disposed.
In the present embodiment, in the abutting portions 41a and 42a of the optical base material 41 and the optical base material 42, the center of one location of the abutting portion 41a is coincident with the center of one location of the abutting portion 42a. The rotation position is set to 0 °, and the optical axis O is rotated as the center, and the rotation direction angle θ about the optical axis O between the abutting portions 41a and 42a is set to 60 ° (FIG. 23, FIG. 23). S42 in FIG. 25).

次いで、光学基材41の貼り合わせ面41Aに、硬化型樹脂(本実施の形態では熱硬化型樹脂6)を所望量吐出する(図20、図25のS43)。ここで、熱硬化型樹脂6の吐出量は、中心樹脂厚t0が所望厚になったとき、樹脂径が光学有効径D0以上となるような量とした(図24参照)。
その後、光学基材42の貼り合わせ面42Aにより樹脂厚が所望厚になるまで、光学基材41と光学基材42を光軸O方向に相対的に接近移動させ、熱硬化型樹脂6を押延する(図25のS44)。この状態を保持したまま、加熱炉に入れ、所定温度で所定時間加熱することで、樹脂層を硬化する(図24、図25のS45)。これにより、接合光学素子40を得た。
Next, a desired amount of a curable resin (the thermosetting resin 6 in the present embodiment) is discharged onto the bonding surface 41A of the optical substrate 41 (S43 in FIGS. 20 and 25). Here, the discharge amount of the thermosetting resin 6 was set to such an amount that the resin diameter becomes equal to or larger than the optical effective diameter D0 when the center resin thickness t0 becomes the desired thickness (see FIG. 24).
Thereafter, the optical base 41 and the optical base 42 are moved relatively close to each other in the direction of the optical axis O until the resin thickness reaches the desired thickness by the bonding surface 42A of the optical base 42, and the thermosetting resin 6 is pressed. (S44 in FIG. 25). While maintaining this state, the resin layer is cured by placing in a heating furnace and heating at a predetermined temperature for a predetermined time (S45 in FIGS. 24 and 25). Thereby, the bonded optical element 40 was obtained.

光学基材41、42の鏡枠との当て付け部41a、42a(非軸対称部)の周辺では剛性が高くなるため、樹脂層の硬化収縮による変形量が小さくなる。これによって、樹脂層の硬化収縮の際には、光学基材は光軸Oに対して非軸対称な変形となるため、鏡枠との当て付け部41a、42aの周辺では、光学有効面の面形状が悪化するおそれがある。
本実施の形態では、形状精度が悪化する鏡枠との当て付け部41a、42aの中心が一致する配置から、光軸Oを中心とする回転方向に角度をつけてずらしている。これにより、鏡枠との当て付け部41a、42aは相互に重なり合わないように貼り合わされているため、光学性能劣化への影響を小さくすることができる。

[実施の形態5]
Since the rigidity is increased in the vicinity of the abutting portions 41a and 42a (non-axisymmetric portions) of the optical base materials 41 and 42 with the lens frame, the amount of deformation due to curing shrinkage of the resin layer is reduced. Accordingly, when the resin layer is cured and contracted, the optical base material is deformed non-axisymmetrically with respect to the optical axis O. Therefore, in the vicinity of the contact portions 41a and 42a with the lens frame, the optical effective surface The surface shape may be deteriorated.
In the present embodiment, the rotation direction about the optical axis O is shifted from the arrangement in which the centers of the abutting portions 41a and 42a with the lens frame whose shape accuracy deteriorates coincide with each other. Thereby, since the abutting portions 41a and 42a with the lens frame are bonded so as not to overlap each other, the influence on the optical performance deterioration can be reduced.

[Embodiment 5]

図26は、実施の形態5における貼り合わせる2枚の光学基材51、52の断面図である。
図26において、第1の光学基材としての光学基材51は、両凹レンズ形状を有している。この光学基材51は、夫々が光学有効面を有する、貼り合わせ面51Aと反貼り合わせ面51Bとを有している。
貼り合わせ面51Aは、その近似曲率半径R1aがR1a=8mmの非球面形状を有している。また、反貼り合わせ面51Bは、その近似曲率半径R1bがR1b=38mmの非球面形状を有している。
FIG. 26 is a cross-sectional view of the two optical substrates 51 and 52 to be bonded together in the fifth embodiment.
In FIG. 26, an optical substrate 51 as a first optical substrate has a biconcave lens shape. The optical substrate 51 has a bonding surface 51A and an anti-bonding surface 51B each having an optically effective surface.
The bonding surface 51A has an aspherical shape with an approximate curvature radius R1a of R1a = 8 mm. Further, the anti-bonding surface 51B has an aspherical shape with an approximate curvature radius R1b of R1b = 38 mm.

この光学基材51は、中心肉厚t1がt1=0.8mm、外径D1がD1=φ10mmのプラスチック成形レンズである。
本実施の形態では、光学基材51として、PC(ポリカーボネート)樹脂(ユピゼータEP5000:三菱ガス化学(株)社製)の熱可塑性樹脂を用いた。
The optical substrate 51 is a plastic molded lens having a center thickness t1 of t1 = 0.8 mm and an outer diameter D1 of D1 = φ10 mm.
In the present embodiment, a thermoplastic resin of PC (polycarbonate) resin (Iupizeta EP5000: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) is used as the optical substrate 51.

この光学基材51は、基材の側面に射出成形時に形成された、樹脂流入口の切除痕51a(非軸対称部)を有している。切除痕51aは、光軸Oを中心とする同一円周上の他の部分511とは異なる形状を有する。
この光学基材51は、貼り合わせ面51Aの外周に、光軸Oと垂直方向の平坦面51bが形成されている。この平坦面51bは輪帯状の平面である。
The optical substrate 51 has a resin inflow cut mark 51a (non-axisymmetric part) formed on the side surface of the substrate at the time of injection molding. The excision mark 51a has a different shape from other portions 511 on the same circumference centered on the optical axis O.
In the optical base 51, a flat surface 51b perpendicular to the optical axis O is formed on the outer periphery of the bonding surface 51A. The flat surface 51b is a ring-shaped plane.

次に、第2の光学基材としての光学基材52は、両凸レンズ形状を有している。この光学基材52は、夫々が光学有効面を有する、貼り合わせ面52Aと、反貼り合わせ面52Bとを有している。貼り合わせ面52Aは、その近似曲率半径R2aがR2a=13mmの非球面形状を有している。また、反貼り合わせ面52Bは、その近似曲率半径R2bがR2b=25mmの非球面形状を有している。   Next, the optical substrate 52 as the second optical substrate has a biconvex lens shape. The optical base 52 has a bonding surface 52A and an anti-bonding surface 52B, each having an optically effective surface. The bonding surface 52A has an aspherical shape with an approximate radius of curvature R2a of R2a = 13 mm. The anti-bonding surface 52B has an aspherical shape with an approximate curvature radius R2b of R2b = 25 mm.

この光学基材52は、中心肉厚t2がt2=5mm、外径D2がD2=φ10mmのプラスチック成形レンズである。
本実施の形態では、光学基材52として、PMMA(アクリル)樹脂(デルペット80N:旭化成ケミカルズ(株)社製)の熱可塑性樹脂を用いた。
この光学基材52は、基材の側面に射出成形時に形成された、樹脂流入口の切除痕52a(非軸対称部)を有している。切除痕52aは、光軸Oを中心とする同一円周上の他の部分521とは異なる形状を有する。
The optical base 52 is a plastic molded lens having a center thickness t2 of t2 = 5 mm and an outer diameter D2 of D2 = φ10 mm.
In the present embodiment, a thermoplastic resin of PMMA (acrylic) resin (Delpet 80N: manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) is used as the optical substrate 52.
This optical base material 52 has a resin inflow cut mark 52a (non-axisymmetric part) formed on the side surface of the base material at the time of injection molding. The excision mark 52a has a different shape from other portions 521 on the same circumference centered on the optical axis O.

図27は、2枚の光学基材51、52を貼り合わせてできた接合光学素子50の断面図である。   FIG. 27 is a cross-sectional view of a bonded optical element 50 formed by bonding two optical substrates 51 and 52 together.

図27において、光学基材51の切除痕51aと、光学基材52の切除痕52aとが、一致しないように、光学基材51と光学基材52を配置する。本実施の形態では、切除痕51aの中心と、切除痕52aの中心が一致する配置を0°として、光軸Oを中心として回転させ、切除痕51a、52a間の光軸Oを中心とする回転方向の角度θが180°となるように配置した。   In FIG. 27, the optical base material 51 and the optical base material 52 are arranged so that the excision mark 51a of the optical base material 51 and the excision mark 52a of the optical base material 52 do not coincide with each other. In the present embodiment, the arrangement where the center of the excision mark 51a and the center of the excision mark 52a coincide with each other is set to 0 °, and the optical axis O between the excision marks 51a and 52a is rotated. The angle θ in the rotation direction was arranged to be 180 °.

なお、この角度θは180°に限るものではない。光軸○方向から見たとき、一方の切除痕の少なくとも一部が、他方の切除痕と重ならないよう(一致しないよう)、光学基材同士が配置されていればよい。例えば、光軸O方向からみたときの重なる範囲が、切除痕51aと光学基材52の切除痕52aの領域の半分以下とするのが好ましい。
本実施の形態では、切除痕同士は、光軸を中心とする回転方向の角度が略均等となる位置に配置されている。そのため、光学基材51の切除痕51aと光学基材52の切除痕52aの光軸O方向からみたときの重なる範囲が、ゼロとなっている。
The angle θ is not limited to 180 °. It is only necessary that the optical bases be arranged so that at least a part of one excision mark does not overlap (does not match) the other excision mark when viewed from the optical axis ◯ direction. For example, it is preferable that the overlapping range when viewed from the direction of the optical axis O is not more than half of the region of the cut mark 51a and the cut mark 52a of the optical base material 52.
In the present embodiment, the excision marks are arranged at positions where the angles in the rotation direction about the optical axis are substantially equal. Therefore, the overlapping range when the cut mark 51a of the optical base material 51 and the cut mark 52a of the optical base material 52 are viewed from the direction of the optical axis O is zero.

また、図27に示すように、光学基材51、52を貼り合わせる際、光学基材51、52の間に挟まれた熱硬化型樹脂6を硬化させ、接合光学素子50を得るようにしている。ここで、2つの光学基材51、52を貼り合わせてできた接合光学素子50の樹脂厚は、中心樹脂厚t0=0.8mm、樹脂層の光学有効径D0(φ15mm)における樹脂厚t3=0.2mmとなっている。
(貼り合わせ方法)
27, when the optical base materials 51 and 52 are bonded together, the thermosetting resin 6 sandwiched between the optical base materials 51 and 52 is cured to obtain the bonded optical element 50. Yes. Here, the resin thickness of the bonded optical element 50 formed by bonding the two optical substrates 51 and 52 is the center resin thickness t0 = 0.8 mm, and the resin thickness t3 at the optically effective diameter D0 (φ15 mm) of the resin layer = It is 0.2 mm.
(Lamination method)

次に、貼り合わせ方法について説明する。
図28は、本実施の形態の概略のフローチャートを示す図である。
貼り合わせに際しては、光学基材51を下、光学基材52を上にし、光軸O方向に所定距離隔てて貼り合わせ面51A、52Aが対向した状態で位置させる(図26、図28のS51)。
Next, a bonding method will be described.
FIG. 28 is a diagram showing a schematic flowchart of the present embodiment.
At the time of bonding, the optical base 51 is placed down, the optical base 52 is placed up, and the bonding surfaces 51A and 52A are positioned facing each other at a predetermined distance in the optical axis O direction (S51 in FIGS. 26 and 28). ).

次に、光学基材51、52を真空吸着した状態で、光学基材51の切除痕51aと、光学基材52の切除痕52aとが、光軸Oを中心とする回転方向の角度θが一致しないように、光学基材51と光学基材52を配置する。   Next, in a state where the optical base materials 51 and 52 are vacuum-sucked, the excision mark 51a of the optical base material 51 and the excision mark 52a of the optical base material 52 have an angle θ in the rotation direction about the optical axis O. The optical base 51 and the optical base 52 are arranged so as not to coincide.

本実施の形態では、光学基材51の切除痕51aの中心と、光学基材52の切除痕52aの中心が一致する配置を0°として、光軸Oを中心として回転させ、切除痕51a、52a間の光軸Oを中心とする回転方向の角度θが180°となるように、光学基材51と光学基材52とを配置する(図28のS52)。
次いで、光学基材51の貼り合わせ面51Aに、硬化型樹脂(本実施の形態では熱硬化型樹脂6)を所望量吐出する(図26、図28のS53)。
In the present embodiment, the arrangement in which the center of the excision mark 51a of the optical base material 51 and the center of the excision mark 52a of the optical base material 52 coincide with each other is set to 0 °, and is rotated about the optical axis O, so that the excision mark 51a, The optical base material 51 and the optical base material 52 are arranged so that the angle θ in the rotation direction about the optical axis O between 52a is 180 ° (S52 in FIG. 28).
Next, a desired amount of a curable resin (the thermosetting resin 6 in the present embodiment) is discharged onto the bonding surface 51A of the optical substrate 51 (S53 in FIGS. 26 and 28).

その後、光学基材52の貼り合わせ面52Aにより樹脂厚が所望厚になるまで、光学基材51と、光学基材52を光軸O方向に相対的に接近移動させ、熱硬化型樹脂6を押延する(図28のS54)。
この状態を保持したまま、加熱炉に入れ、所定温度で所定時間加熱することで、樹脂層を硬化する(図27、図28のS55)。これにより、接合光学素子50を得た。
Thereafter, the optical base 51 and the optical base 52 are moved relatively close to each other in the optical axis O direction until the resin thickness reaches a desired thickness by the bonding surface 52A of the optical base 52, and the thermosetting resin 6 is moved. It is extended (S54 in FIG. 28).
While maintaining this state, the resin layer is cured by placing in a heating furnace and heating at a predetermined temperature for a predetermined time (S55 in FIGS. 27 and 28). Thereby, the bonded optical element 50 was obtained.

2つの光学基材51、52に切除痕51a、52a(非軸対称部)があることで、光学基材51、52の剛性が非軸対称になるため、樹脂層の硬化収縮による変形が非軸対称になる。また、プラスチック成形レンズでは、樹脂流入口としての切除痕51a、52aから転写圧力を付与するため、切除痕51a、52aの周辺においては残留応力が大きくなり、非軸対称な変形がより大きくなる。   Since the two optical base materials 51 and 52 have the cut marks 51a and 52a (non-axisymmetric portions), the rigidity of the optical base materials 51 and 52 becomes non-axisymmetric. Axisymmetric. Further, in the plastic molded lens, since transfer pressure is applied from the excision marks 51a and 52a as the resin inflow ports, the residual stress is increased around the excision marks 51a and 52a, and the non-axisymmetric deformation is further increased.

このように、大きい切除痕51a、52aの周辺では、熱硬化型樹脂6が硬化する際にその硬化収縮によって非軸対称な変形が起こり、光学有効面の形状精度が悪化するおそれがある。
本実施の形態によれば、樹脂流入口の切除痕51a、52aが光軸O方向において相互に重なり合わないように光学基材51、52が貼り合わされているため、光学性能劣化への影響を小さくすることができる。

[実施の形態6]
As described above, in the vicinity of the large excision marks 51a and 52a, when the thermosetting resin 6 is cured, non-axisymmetric deformation occurs due to the curing shrinkage, and the shape accuracy of the optically effective surface may be deteriorated.
According to the present embodiment, the optical base materials 51 and 52 are bonded so that the excision marks 51a and 52a at the resin inlet do not overlap each other in the optical axis O direction. Can be small.

[Embodiment 6]

図29は、実施の形態6における貼り合わせる3枚の光学基材61、62、63の断面図である。また、図30は、光学基材61の平面図、図31は、光学基材62の平面図、図32は、光学基材63の平面図である。また、図33は、2枚の光学基材61、62を貼り合わせた状態の断面図、図34は、中間複合光学素子60’と光学基材63の光軸を一致させて対向配置した状態の断面図である。   FIG. 29 is a cross-sectional view of the three optical substrates 61, 62, and 63 to be bonded together in the sixth embodiment. 30 is a plan view of the optical substrate 61, FIG. 31 is a plan view of the optical substrate 62, and FIG. 32 is a plan view of the optical substrate 63. 33 is a cross-sectional view of a state in which two optical substrates 61 and 62 are bonded together, and FIG. 34 is a state in which the optical axes of the intermediate composite optical element 60 ′ and the optical substrate 63 are aligned and face each other. FIG.

図29において、第1の光学基材としての光学基材61は、両凹レンズ形状を有している。この光学基材61は、夫々が光学有効面を有する、貼り合わせ面61Aと、反貼り合わせ面61Bとを有している。
貼り合わせ面61Aは、その近似曲率半径R1aがR1a=8mmの非球面形状を有している。また、反貼り合わせ面61Bは、その近似曲率半径R1bがR1b=38mmの非球面形状を有している。
In FIG. 29, an optical substrate 61 as a first optical substrate has a biconcave lens shape. The optical base 61 has a bonding surface 61A and an anti-bonding surface 61B each having an optically effective surface.
The bonding surface 61A has an aspherical shape with an approximate curvature radius R1a of R1a = 8 mm. The anti-bonding surface 61B has an aspherical shape with an approximate radius of curvature R1b of R1b = 38 mm.

この光学基材61は、中心肉厚t1がt1=0.8mm、外径D1がD1=φ12.4mmのプラスチック成形レンズである。
本実施の形態では、光学基材61として、COP(シクロオレフィンポリマー)樹脂(ゼオネックス480R:日本ゼオン(株)社製)の熱可塑性樹脂を用いた。
この光学基材61は、図30に示すように、平面視円形レンズの一部が直線611aで切り落とされた、カット部61a(非軸対称部)を有している。カット部61aは、光軸Oを中心とする同一円周上の他の部分611とは異なる形状を有する。
The optical substrate 61 is a plastic molded lens having a center thickness t1 of t1 = 0.8 mm and an outer diameter D1 of D1 = φ12.4 mm.
In the present embodiment, a thermoplastic resin of COP (cycloolefin polymer) resin (ZEONEX 480R: manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is used as the optical substrate 61.
As shown in FIG. 30, the optical base 61 has a cut part 61a (non-axisymmetric part) in which a part of a circular lens in plan view is cut off by a straight line 611a. The cut portion 61a has a shape different from that of the other portion 611 on the same circumference around the optical axis O.

また、この光学基材61は、貼り合わせ面61Aの外周に、光軸Oと垂直方向の平坦面61bが形成されている(図29参照)。この平坦面61bは、カット部61aを除く輪帯状の平面である(図30参照)。   Further, the optical base 61 has a flat surface 61b perpendicular to the optical axis O formed on the outer periphery of the bonding surface 61A (see FIG. 29). The flat surface 61b is a ring-shaped plane excluding the cut portion 61a (see FIG. 30).

同様に、反貼り合わせ面61Bの外周に、光軸Oと垂直方向の平坦面61cが形成されている。   Similarly, a flat surface 61c perpendicular to the optical axis O is formed on the outer periphery of the anti-bonding surface 61B.

次に、第2の光学基材としての光学基材62は、凸メニスカスレンズ形状を有している。この光学基材62は、夫々が光学有効面を有する、貼り合わせ面62Aと、貼り合わせ面62Bとを有している。貼り合わせ面62Aは、その近似曲率半径R2aがR2a=6.4mmの非球面形状を有している。また、反貼り合わせ面62Bは、その近似曲率半径R2bがR2b=16mmの非球面形状を有している。
この光学基材62は、中心肉厚t2がt2=2.4mm、外径D2がD2=φ12.4mmのプラスチック成形レンズである。
Next, the optical substrate 62 as the second optical substrate has a convex meniscus lens shape. The optical substrate 62 has a bonding surface 62A and a bonding surface 62B each having an optically effective surface. The bonding surface 62A has an aspherical shape with an approximate curvature radius R2a of R2a = 6.4 mm. The anti-bonding surface 62B has an aspherical shape with an approximate curvature radius R2b of R2b = 16 mm.
This optical substrate 62 is a plastic molded lens having a center thickness t2 of t2 = 2.4 mm and an outer diameter D2 of D2 = φ12.4 mm.

本実施の形態では、光学基材62として、PC(ポリカーボネート)樹脂(ユピゼータEP5000:三菱ガス化学(株)社製)の熱可塑性樹脂を用いた。
この光学基材62は、図31に示すように、平面視円形レンズの一部が直線621aで切り落とされた、カット部62a(非軸対称部)を有している。カット部62aは、光軸Oを中心とする同一円周上の他の部分621とは異なる形状を有する。
In the present embodiment, a thermoplastic resin of PC (polycarbonate) resin (Iupizeta EP5000: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) is used as the optical substrate 62.
As shown in FIG. 31, the optical base 62 has a cut part 62a (non-axisymmetric part) in which a part of a circular lens in plan view is cut off by a straight line 621a. The cut part 62a has a shape different from that of the other part 621 on the same circumference around the optical axis O.

この光学基材62は、貼り合わせ面62Aの外周に、光軸Oと垂直方向の平坦面62bが形成されている(図29参照)。
同様に、貼り合わせ面62Bの外周に、光軸Oと垂直方向の平坦面62cが形成されている。また、平坦面62b、62cは、カット部62aを除く輪帯状の平面である(図29及び図31参照)。
In the optical base 62, a flat surface 62b perpendicular to the optical axis O is formed on the outer periphery of the bonding surface 62A (see FIG. 29).
Similarly, a flat surface 62c perpendicular to the optical axis O is formed on the outer periphery of the bonding surface 62B. Moreover, the flat surfaces 62b and 62c are ring-shaped planes excluding the cut portion 62a (see FIGS. 29 and 31).

次に、第3の光学基材としての光学基材63は、両凸形状をなしている。この光学基材63は、貼り合わせ面63Aと反貼り合わせ面63Bとを有している。貼り合わせ面63Aは、その近似曲率半径R3aがR3a=20mmの非球面形状を有している。また、反貼り合わせ面63Bは、その近似曲率半径R3bがR3b=80mmの非球面形状を有している。
この光学基材63は、中心肉厚t3がt3=2.4mm、外径D3がD3=φ12.4mmのプラスチック成形レンズである。
Next, the optical substrate 63 as the third optical substrate has a biconvex shape. The optical substrate 63 has a bonding surface 63A and an anti-bonding surface 63B. The bonding surface 63A has an aspherical shape with an approximate radius of curvature R3a of R3a = 20 mm. The anti-bonding surface 63B has an aspherical shape with an approximate curvature radius R3b of R3b = 80 mm.
The optical base 63 is a plastic molded lens having a center thickness t3 of t3 = 2.4 mm and an outer diameter D3 of D3 = φ12.4 mm.

本実施の形態では、光学基材63として、PMMA(アクリル)樹脂(デルペット80N:旭化成ケミカルズ(株)社製)の熱可塑性樹脂を用いた。
この光学基材63は、図32に示すように、平面視円形レンズの一部が直線631aで切り落とされた、カット部63a(非軸対称部)を有している。カット部63aは、同一円周上の他の部分631とは異なる形状を有する。
In the present embodiment, a thermoplastic resin of PMMA (acrylic) resin (Delpet 80N: manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) is used as the optical substrate 63.
As shown in FIG. 32, the optical base 63 has a cut part 63a (non-axisymmetric part) in which a part of a circular lens in plan view is cut off by a straight line 631a. The cut part 63a has a shape different from that of the other part 631 on the same circumference.

この光学基材63は、貼り合わせ面63Aの外周に、光軸Oと垂直方向の平坦面63bが形成されている。この平坦面63bは、カット部63aを除く輪帯状の平面である。
同様に、反貼り合わせ面63Bの外周に、光軸Oと垂直方向の平坦面63cが形成されている。
The optical base 63 has a flat surface 63b perpendicular to the optical axis O formed on the outer periphery of the bonding surface 63A. The flat surface 63b is a ring-shaped plane excluding the cut portion 63a.
Similarly, a flat surface 63c perpendicular to the optical axis O is formed on the outer periphery of the anti-bonding surface 63B.

図33に示すように、2枚の光学基材61、62を、そのカット部61a、62aが光軸○方向から見たとき、一方のカット部の少なくとも一部が、他方のカット部と重ならないよう(一致しないよう)に、光軸Oを中心として回転させ、位置決めして貼り合わせ、中間複合光学素子60’を得る。
さらに、図34に示すように、中間複合光学素子60’と光学基材63の光軸Oを一致させて対向配置し、この中間複合光学素子60’と光学基材63とを貼り合わせる。
As shown in FIG. 33, when the cut portions 61a and 62a of the two optical base members 61 and 62 are viewed from the optical axis ◯ direction, at least a part of one cut portion overlaps with the other cut portion. Rotate around the optical axis O so as not to coincide (so as not to coincide with each other), position and bond to obtain an intermediate composite optical element 60 ′.
Further, as shown in FIG. 34, the intermediate composite optical element 60 ′ and the optical base 63 are arranged to face each other with the optical axis O aligned, and the intermediate composite optical element 60 ′ and the optical base 63 are bonded together.

このとき、3つの光学基材61、62、63は、夫々のカット部61a、62a、63aが光軸O方向において重なり合わないよう、夫々のカット部の中心が一致する配置を0°として、光軸Oに対して回転方向の角度θが120°ずつずらして接合されている(図36参照)。これにより、本実施の形態では、夫々のカット部61a、62a、63aの光軸O方向からみたときの重なる範囲が、ゼロとなっている。   At this time, the arrangement in which the centers of the respective cut portions coincide with each other so that the respective cut portions 61a, 62a, 63a do not overlap in the optical axis O direction is set to 0 °. The angle θ in the rotation direction is shifted by 120 ° with respect to the optical axis O (see FIG. 36). Thereby, in this Embodiment, the overlapping range when it sees from the optical axis O direction of each cut part 61a, 62a, 63a is zero.

また、図35に示すように、光学基材61、62及び、光学基材62、63に挟まれた紫外線硬化型樹脂4を硬化させ、接合光学素子60を得るようにしている。
ここで、接合光学素子60は、光学基材61と光学基材62との間の樹脂層が、中心樹脂厚t0=0.2mm、樹脂層の光学有効径D0(φ8.8mm)における樹脂厚t3=0.8mmであった。また、光学基材62と光学基材63との間の樹脂層は、中心樹脂厚t0’=0.8mm、樹脂層の光学有効径D0(φ8.8mm)における樹脂厚t3’=0.4mmであった。
(貼り合わせ方法)
Further, as shown in FIG. 35, the optical bases 61 and 62 and the ultraviolet curable resin 4 sandwiched between the optical bases 62 and 63 are cured to obtain the bonded optical element 60.
Here, in the bonding optical element 60, the resin layer between the optical substrate 61 and the optical substrate 62 has a resin thickness at the center resin thickness t0 = 0.2 mm and the optical effective diameter D0 (φ8.8 mm) of the resin layer. t3 = 0.8 mm. The resin layer between the optical substrate 62 and the optical substrate 63 has a center resin thickness t0 ′ = 0.8 mm, and a resin thickness t3 ′ = 0.4 mm at the optical effective diameter D0 (φ8.8 mm) of the resin layer. Met.
(Lamination method)

図35は、中間複合光学素子60’と、光学基材63とを貼り合わせてできた接合光学素子60の断面図である。また、図36は、その平面図である。また、図37は、本実施の形態の概略のフローチャートを示す図である。
貼り合わせに際しては、前述したように、まず、光学基材61と、光学基材62を貼り合わせて中間複合光学素子60’を形成する。次に、この中間複合光学素子60’に光学基材63を貼り合わせる。ただし、この順序に限定されるものではなく、例えば光学基材62と光学基材63を貼り合わせた後に、光学基材61を貼り合わせてもよい。
FIG. 35 is a cross-sectional view of the bonded optical element 60 formed by bonding the intermediate composite optical element 60 ′ and the optical base 63. As shown in FIG. FIG. 36 is a plan view thereof. FIG. 37 is a diagram showing a schematic flowchart of the present embodiment.
In the pasting, as described above, first, the optical base 61 and the optical base 62 are pasted to form the intermediate composite optical element 60 ′. Next, the optical base 63 is bonded to the intermediate composite optical element 60 ′. However, it is not limited to this order, For example, after bonding the optical base material 62 and the optical base material 63, you may bond the optical base material 61. FIG.

本実施の形態では、光学基材61を下、光学基材62を上にし、光軸O方向に所定距離隔てて貼り合わせ面61A、62Aが対向するように位置させる(図29、図37のS61)。   In the present embodiment, the optical base 61 is down, the optical base 62 is up, and the bonding surfaces 61A and 62A are positioned so as to face each other at a predetermined distance in the optical axis O direction (see FIGS. 29 and 37). S61).

この場合、光学基材61のカット部61aと、光学基材62のカット部62aとが光軸O方向において重ならないように、光軸Oを中心として回転させる。本実施の形態においては、カット部61aの中心と、カット部62aの中心が一致する配置を0°として、光軸Oを中心として回転させる。これにより、カット部61a、62a間の、光軸Oを中心とする回転方向の角度θが120°となるように、光学基材61と光学基材62とを位置決めして配置する(図36、図37のS62)。
さらに、光学基材62の貼り合わせ面62Aに硬化型樹脂(本実施の形態では紫外線硬化型樹脂4)を所望量吐出する(図29、図37のS63)。なお、この紫外線硬化型樹脂4の吐出は、光学基材61と光学基材62との位置決めを行う前に行ってもよい。
In this case, the optical base 61 is rotated around the optical axis O so that the cut part 61a of the optical base 61 and the cut part 62a of the optical base 62 do not overlap in the optical axis O direction. In the present embodiment, the arrangement in which the center of the cut part 61a and the center of the cut part 62a coincide with each other is set to 0 °, and the optical axis O is rotated. Thus, the optical base 61 and the optical base 62 are positioned and arranged so that the angle θ between the cut portions 61a and 62a in the rotation direction about the optical axis O is 120 ° (FIG. 36). , S62 in FIG.
Further, a desired amount of curable resin (ultraviolet curable resin 4 in the present embodiment) is discharged onto the bonding surface 62A of the optical substrate 62 (S63 in FIGS. 29 and 37). In addition, you may perform discharge of this ultraviolet curable resin 4 before positioning the optical base material 61 and the optical base material 62. FIG.

その後、光学基材62の貼り合わせ面62Aにより樹脂厚が所望厚になるまで、光学基材61と光学基材62を光軸O方向に相対的に接近移動させ、紫外線硬化型樹脂4を押延する(図33、図37のS64)。
この状態を保持したまま、光学基材61を通して紫外線ランプ5により紫外線を照射し、樹脂層を硬化する(図33、図37のS65)。なお、紫外線を光学基材62を通して照射してもよい。このときの紫外線は、中心照度25±2mW/cm、周辺照度10±2mW/cmの山形の照度分布をもつ。このような紫外線を、20秒照射後、さらに照度200±5mW/cmのほぼ均一な照度分布をもつ紫外線を100秒照射する。
Thereafter, the optical base 61 and the optical base 62 are moved relatively close to each other in the optical axis O direction until the resin thickness reaches a desired thickness by the bonding surface 62A of the optical base 62, and the ultraviolet curable resin 4 is pressed. (S64 in FIGS. 33 and 37).
While maintaining this state, ultraviolet rays are irradiated by the ultraviolet lamp 5 through the optical substrate 61 to cure the resin layer (S65 in FIGS. 33 and 37). In addition, you may irradiate an ultraviolet-ray through the optical base material 62. FIG. The ultraviolet rays at this time have a mountain-shaped illuminance distribution with a central illuminance of 25 ± 2 mW / cm 2 and a peripheral illuminance of 10 ± 2 mW / cm 2 . After irradiation with such ultraviolet rays for 20 seconds, ultraviolet rays having an almost uniform illuminance distribution with an illuminance of 200 ± 5 mW / cm 2 are further irradiated for 100 seconds.

こうして、前述したように、光学基材61と、光学基材62とが接合されたものを、便宜上、中間複合光学素子60’という(図33参照)。   Thus, as described above, the optical base 61 and the optical base 62 joined together are referred to as an intermediate composite optical element 60 'for convenience (see FIG. 33).

次いで、中間複合光学素子60’におけるカット部61a、62aと、光学基材63のカット部63aとが光軸方向から見たとき、重ならないように、光軸Oを中心として回転させる。
本実施の形態においては、夫々のカット部の中心が一致する配置を0°として、夫々のカット部61a、62a、63aを、光軸Oを中心として回転させる。これにより、夫々のカット部61a、62a、63aの間の光軸Oを中心とする回転方向の角度θが120°となるように、光学基材61、62、63を位置決めして配置する(図36、図37のS66)。
Subsequently, the cut portions 61a and 62a in the intermediate composite optical element 60 ′ and the cut portion 63a of the optical base 63 are rotated around the optical axis O so as not to overlap when viewed from the optical axis direction.
In the present embodiment, the arrangement in which the centers of the respective cut portions coincide with each other is set to 0 °, and the respective cut portions 61a, 62a, and 63a are rotated about the optical axis O. Thereby, the optical base materials 61, 62, and 63 are positioned and arranged so that the angle θ in the rotation direction about the optical axis O between the respective cut portions 61a, 62a, and 63a is 120 ° ( S66 in FIGS. 36 and 37).

さらに、中間複合光学素子60’における光学基材62の貼り合わせ面62Bに、硬化型樹脂(本実施の形態では紫外線硬化型樹脂4)を所望量吐出する(図34、図37のS67)。なお、この紫外線硬化型樹脂4の吐出工程は、中間複合光学素子60’と光学基材63との位置決めを行う前に行ってもよい。   Further, a desired amount of curable resin (ultraviolet curable resin 4 in the present embodiment) is discharged onto the bonding surface 62B of the optical base 62 in the intermediate composite optical element 60 '(S67 in FIGS. 34 and 37). The discharging process of the ultraviolet curable resin 4 may be performed before the intermediate composite optical element 60 ′ and the optical base 63 are positioned.

次いで、光学基材63の貼り合わせ面63Aにより樹脂厚が所望厚になるまで、中間複合光学素子60’と光学基材63とを光軸O方向に相対的に接近移動させ、紫外線硬化型樹脂4を押延する(図35、図37のS68)。   Next, the intermediate composite optical element 60 ′ and the optical base 63 are moved relatively close to each other in the direction of the optical axis O until the resin thickness reaches a desired thickness by the bonding surface 63A of the optical base 63, and an ultraviolet curable resin is obtained. 4 is stretched (S68 in FIGS. 35 and 37).

この状態を保持したまま、光学基材63を通して紫外線ランプ5により紫外線を照射し、樹脂層を硬化する(図35、図37のS69)。なお、中間複合光学素子60’を通して紫外線を照射してもよい。
このときの紫外線は、中心照度25±2mW/cm、周辺照度10±2mW/cmの山形の照度分布をもつ。このような紫外線を、20秒照射後、さらに照度200±5mW/cmのほぼ均一な照度分布をもつ紫外線を100秒照射する。これにより、接合光学素子60を得た。
While maintaining this state, ultraviolet rays are irradiated by the ultraviolet lamp 5 through the optical base 63 to cure the resin layer (S69 in FIGS. 35 and 37). In addition, you may irradiate an ultraviolet-ray through intermediate | middle composite optical element 60 '.
The ultraviolet rays at this time have a mountain-shaped illuminance distribution with a central illuminance of 25 ± 2 mW / cm 2 and a peripheral illuminance of 10 ± 2 mW / cm 2 . After irradiation with such ultraviolet rays for 20 seconds, ultraviolet rays having an almost uniform illuminance distribution with an illuminance of 200 ± 5 mW / cm 2 are further irradiated for 100 seconds. Thereby, the bonded optical element 60 was obtained.

3枚の光学基材を重ねて接合素子を作る場合、3枚の光学基材61、62、63のカット部61a、62a、63a(非軸対称部)が光軸O方向から見たとき、重なっていると、樹脂層の硬化収縮の際に、非軸対称な変形によって光学有効面の面精度が悪化する箇所が重なる。このため、光学性能が劣化する。しかし、本実施の形態では、面精度が悪化するおそれのある箇所を、光軸O方向からみたとき、重ならないようにしたため、光学性能の劣化への影響を小さくすることができる。   When three optical base materials are stacked to form a bonding element, when the cut portions 61a, 62a, 63a (non-axisymmetric portions) of the three optical base materials 61, 62, 63 are viewed from the optical axis O direction, If they are overlapped, the portions where the surface accuracy of the optically effective surface deteriorates due to non-axisymmetric deformation at the time of curing shrinkage of the resin layer overlap. For this reason, optical performance deteriorates. However, in the present embodiment, since the portion where the surface accuracy may be deteriorated is not overlapped when viewed from the direction of the optical axis O, the influence on the deterioration of the optical performance can be reduced.

4 紫外線硬化型樹脂
5 紫外線ランプ
6 熱硬化型樹脂
10、20、30、40、50、60 複合光学素子
60’ 中間複合光学素子
11、12、21、22、31、32、41、42、51、52、61、62、63 光学基材
11A、12A、21A、22A、31A、32A、41A、42A、51A、52A、61A、62A、62B、63A 貼り合わせ面
11B、12B、21B、22B、31B、32B、41B、42B、51B、52B、61B、63B 反貼り合わせ面
11a、12a、21a、22a、31a、32a、61a、62a、63a カット部
41a、42a 当て付け部
51a、52a 切除痕
11b、21b、31b、41b、61b、61c、62b、62c、62b、63b、63c 平坦面
13a 重なる範囲
14a、14b 空隙部
111、121、211、221、311、321、411、421、511、521、611、621、631 円周上の他の部分
111a、121a、211a、221a、311a、321a、611a、621a、631a 直線
71、72 基材保持部
4 UV curable resin 5 UV lamp 6 Thermosetting resin 10, 20, 30, 40, 50, 60 Composite optical element 60 'Intermediate composite optical element 11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51 , 52, 61, 62, 63 Optical substrates 11A, 12A, 21A, 22A, 31A, 32A, 41A, 42A, 51A, 52A, 61A, 62A, 62B, 63A Bonding surfaces 11B, 12B, 21B, 22B, 31B , 32B, 41B, 42B, 51B, 52B, 61B, 63B Anti-bonding surfaces 11a, 12a, 21a, 22a, 31a, 32a, 61a, 62a, 63a Cut portions 41a, 42a Abutting portions 51a, 52a Cutting marks 11b, 21b, 31b, 41b, 61b, 61c, 62b, 62c, 62b, 63b, 63c Flat surface 13a Overlapping range 4a, 14b Gaps 111, 121, 211, 221, 311, 321, 411, 421, 511, 521, 611, 621, 631 Other parts 111a, 121a, 211a, 221a, 311a, 321a, 611a on the circumference , 621a, 631a Straight line 71, 72 Base material holding part

Claims (6)

少なくとも2枚の光学基材を硬化型樹脂により貼り合わせた複合光学素子であって、
前記少なくとも2枚の光学基材は、光学有効面以外の部分に形成され、同一円周上の他の部分とは異なる形状を有する非軸対称部を夫々備えるとともに、夫々の前記非軸対称部を光軸方向からみたときに、一方の非軸対称部の少なくとも一部が、他方の非軸対称部と重ならないように配置されていることを特徴とする複合光学素子。
A composite optical element in which at least two optical substrates are bonded with a curable resin,
Each of the at least two optical bases includes a non-axisymmetric part formed on a part other than the optically effective surface and having a shape different from that of the other part on the same circumference, and each of the non-axisymmetric parts. A composite optical element, wherein when viewed from the optical axis direction, at least part of one non-axisymmetric part is arranged not to overlap the other non-axisymmetric part.
夫々の前記非軸対称部を光軸方向からみたときに、相互に重なる範囲がどちらかの前記非軸対称部の領域の半分以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の複合光学素子。
2. The composite optical element according to claim 1, wherein, when each of the non-axisymmetric portions is viewed from the optical axis direction, a range in which the non-axisymmetric portions overlap each other is half or less of a region of one of the non-axisymmetric portions. .
夫々の前記非軸対称部は、光軸を中心とする回転方向の角度が略均等となる位置に配置されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の複合光学素子。
3. The composite optical element according to claim 1, wherein each of the non-axisymmetric portions is arranged at a position where angles in a rotation direction about the optical axis are substantially equal.
光学有効面以外の部分に形成され、同一円周上の他の部分とは異なる形状を有する非軸対称部を夫々備えた、第1の光学基材と第2の光学基材を硬化型樹脂により接合する複合光学製造素子の製造方法であって、
前記第1の光学基材に前記硬化型樹脂を吐出する工程と、
前記第1の光学基材の非軸対称部と前記第2の光学基材の非軸対称部とが、光軸方向から見たとき、一方の非軸対称部の少なくとも一部が、他方の非軸対称部と重ならないように、光学基材同士の位置決めを行う工程と、
前記第2の光学基材により前記硬化型樹脂を押延する工程と、
前記硬化型樹脂を硬化する工程と、を有する
ことを特徴とする複合光学素子の製造方法。
A curable resin comprising a first optical base and a second optical base, each having a non-axisymmetric portion formed on a portion other than the optically effective surface and having a different shape from other portions on the same circumference. A method of manufacturing a composite optical manufacturing element to be bonded by:
Discharging the curable resin to the first optical substrate;
When the non-axisymmetric part of the first optical base and the non-axisymmetric part of the second optical base are viewed from the optical axis direction, at least a part of one non-axisymmetric part is A step of positioning the optical bases so as not to overlap with the non-axisymmetric part;
Stretching the curable resin with the second optical substrate;
And a step of curing the curable resin. A method of manufacturing a composite optical element, comprising:
前記光学基材同士の位置決めを行う工程において
夫々の前記非軸対称部を光軸方向からみたときに、相互に重なる範囲がどちらかの前記各非軸対称部の領域の半分以下であるように位置決めされる
ことを特徴とする請求項4に記載の複合光学素子の製造方法。
In the step of positioning the optical base materials, when the respective non-axisymmetric portions are viewed from the optical axis direction, the overlapping range is not more than half of the region of each of the non-axisymmetric portions. The method of manufacturing a composite optical element according to claim 4, wherein positioning is performed.
前記光学基材同士の位置決めを行う工程において、
夫々の前記非軸対称部が、光軸を中心とする回転方向の角度が略均等となる位置になるよう位置決めされる
ことを特徴とする請求項4に記載の複合光学素子の製造方法。
In the step of positioning the optical substrates,
5. The method of manufacturing a composite optical element according to claim 4, wherein each of the non-axisymmetric portions is positioned so that angles in a rotation direction about the optical axis are substantially equal.
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