JP2013188989A

JP2013188989A - インサート成形体

Info

Publication number: JP2013188989A
Application number: JP2012058590A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Hirai; 孝彦平井; Keimei Kitamura; 啓明北村
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-09-26

Abstract

【課題】割れの発生しにくいガラス基板を用いたインサート成形体を提案する。
【解決手段】本発明は、光学多層膜２を蒸着したガラス基板３を樹脂成形体４にインサート成形により一体化させたインサート成形体１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学フィルタの機能を備えたインサート成形体に関する。

従来から、特定波長域のみを透過させる光学フィルタが、様々な光応用商品の構成部品として用いられている。

特許文献１には、光学フィルタとして、光学多層膜を蒸着したガラス基板を利用するものが提案されている。

特開平１０−２９４５１８号公報

しかし、上述のようにガラス基板を利用した光学フィルタは、ガラスの特性上、割れが発生しやすい。

そこで、上記事情を鑑みて、本発明は、割れの発生しにくいガラス基板を用いたインサート成形体を提案することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明のインサート成形体は、光学多層膜を蒸着したガラス基板を樹脂成形体にインサート成形により一体化させたことを特徴とする。

また、前記樹脂成形体に、顔料を混合させることが好ましい。

また、前記樹脂成形体をレンズ形状とすることが好ましい。

また、前記樹脂成形体に、前記樹脂成形体の絶対屈折率とは異なる絶対屈折率の粒子を分散させることが好ましい。

本発明は、光学多層膜を蒸着したガラス基板を、インサート成形により一体化された樹脂成形体によって保護できるため、割れの発生しにくいガラス基板を用いたインサート成形体となっている。

本発明の第一実施形態のインサート成形体を示す断面図である。同上のインサート成形体を備えた光照射装置の説明図である。（ａ）は本発明の第二実施形態のインサート成形体を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の第三実施形態のインサート成形体を示す断面図である。（ａ）は本発明の第四実施形態のインサート成形体を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の第五実施形態のインサート成形体を示す断面図である。（ａ）は本発明の第一実施形態のインサート成形体を通過する光の波長と透過率の関係を示すグラフであり、（ｂ）は本発明の第六実施形態のインサート成形体を通過する光の波長と透過率の関係を示すグラフである。本発明の第七実施形態のインサート成形体を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて説明する。

本発明の第一実施形態のインサート成形体１は、図１に示すように、光学多層膜２を蒸着したガラス基板３を、インサート成形により樹脂成形体４に一体化したものである。以下、この光学多層膜２が蒸着されたガラス基板３のことを、多層処理ガラス基板２３という。インサート成形体１は、特定波長域のみを通過させる光学フィルタの機能を有し、図２に示すように、光照射装置６等の光応用商品に内蔵される。

図２に示す光照射装置６は、外郭をなすハウジング７と、このハウジング７内に取り付けられたインサート成形体１と、反射ミラー８０付きの光源８と、レンズ９とを備える。この光照射装置６では、光源８からの光を、多層処理ガラス基板２３とレンズ９とを順番に通過させることで、特定波長のみの光を、所望の箇所に集中させて当てることができる。光源８としては、例えばキセノンランプが用いられる。このキセノンランプを光源８として用いた光照射装置６は、抑毛効果を発揮する抑毛装置となる。なお、光源８としては、育毛効果のある光を発光するランプ等を用いてもよい。

本実施形態のインサート成形体１では、図１に示すように、ガラス基板３の片側の表面３０に光学多層膜２が蒸着された多層処理ガラス基板２３が、インサート成形により樹脂成形体４内に一体化されている。

ガラス基板３は、板状のガラスであり、例えば厚みが２ｍｍ以内である。ガラス基板３としては、一般的な青ガラスが用いられるが、特に精密な光学特性が必要であれば光学ガラスを用いてもよい。

光学多層膜２は、特定波長域のみの光を通過させる光学フィルタである。光学多層膜２としては、例えば、耐熱性の高い、ＴｉＯ_２とＳｉＯ_２とを交互に重ねたものや、ＴｉＯ_２とＴａ_２Ｏ_５とを交互に重ねたものが好適に用いられる。

樹脂成形体４は、家電製品や工業製品など光応用商品のハウジング部材として使用される汎用樹脂である。汎用樹脂としては、ＡＢＳ（アクリロニトリルとブタジエンとスチレンの共重合合成樹脂）や、ＡＳ（アクリロニトリルとスチレンの共重合合成樹脂）や、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）や、ＰＣ（ポリカーボネイト樹脂）や、ポリマーアロイ等が好適に用いられる。

本実施形態のインサート成形体１は、多層処理ガラス基板２３を型内の所定場所に設置してから射出成形などの通常の樹脂成形法によって、樹脂成形体４に一体化される。ここで、多層処理ガラス基板２３は、インサート成形時の熱応力によって、ガラス基板３にクラックが発生しないような条件下で、インサート成形により樹脂成形体４内に一体化される。

上述した本実施形態のインサート成形体１では、多層処理ガラス基板２３の表面全体が樹脂成形体４によって覆われている。そのため、ガラス基板３は外部に露出せず、割れが発生しにくくなっている。また、割れた場合にも飛び散りにくくなっている。また、光学多層膜２の表面２０には樹脂成形体４が密着しているため、インサート成形時の熱によって光学多層膜２がガラス基板３から剥離することを抑制できる。

また、本実施形態のインサート成形体１では、図２に示すように、ハウジング７との結合部分が、ガラスではなく樹脂で構成されている。そのため、本実施形態のインサート成形体１は、ハウジング７に対して組立しやすいものとなっている。

続いて、図３に示す第二及び第三実施形態のインサート成形体１について説明する。なお、第一実施形態のインサート成形体１と同じ構成については、図中に同じ符号を付けて詳しい説明を省略する。

第二及び第三実施形態のインサート成形体１は、多層処理ガラス基板２３の片側の表面が外部に露出するように、インサート成形により多層処理ガラス基板２３を樹脂成形体４に一体化させている。

図３（ａ）に示す第二実施形態のインサート成形体１は、多層処理ガラス基板２３のうち光学多層膜２側の表面２４を外部に露出させ、その他の全ての面に樹脂成形体４を一体化させている。そのため、ガラス基板３が外部に露出せず、割れが発生しにくくなっている。なお、第二実施形態のインサート成形体１では、第一実施形態のインサート成形体１に比べて、光学多層膜２側の表面２４を覆う分だけ樹脂の使用量を減らすことができ、樹脂成形体４をスリム化できる。

また、図３（ｂ）に示す第三実施形態のインサート成形体１は、多層処理ガラス基板２３のうちガラス基板３側の表面２５を外部に露出させ、その他の全ての面に樹脂成形体４を一体化させている。ガラス基板３は、一表面が外部に露出するものの、その他の面全体には樹脂成形体４が一体化されているため、樹脂成形体４が一体化されていないガラス基板に比べると、割れが発生しにくくなっている。また、光学多層膜２の表面２０には樹脂成形体４が密着しているため、インサート成形時の熱によって光学多層膜２がガラス基板３から剥離することを抑制できる。なお、第三実施形態のインサート成形体１では、第一実施形態のインサート成形体１に比べて、ガラス基板３側の表面２５を覆う分だけ樹脂の使用量を減らすことができ、樹脂成形体４をスリム化できる。

続いて、図４に示す第四及び第五実施形態のインサート成形体１について説明する。なお、第一実施形態のインサート成形体１と同じ構成については、図中に同じ符号を付けて詳しい説明を省略する。

第四及び第五実施形態のインサート成形体１は、樹脂成形体４の一端面をレンズ形状にして、インサート成形体１自体にレンズ機能を持たせている。

図４（ａ）に示す第四実施形態のインサート成形体１は、樹脂成形体４のうち、多層処理ガラス基板２３のガラス基板３側の端面４０を、球面のレンズ形状に形成している。なお、レンズ形状は、球面に限らず、非球面やフレネル形状であってもよい。このように樹脂成形体４のガラス基板３側の端面４０をレンズ形状とすることで、インサート成形体１自体で、インサート成形体１を通過する光を拡散させて、照射面積を拡げることができる。また、図２に示す光照射装置６にように別体のレンズ９をハウジング７に取り付けるものと比べて、組立性が向上する。

また、図４（ｂ）に示す第五実施形態のインサート成形体１は、樹脂成形体４のうち、多層処理ガラス基板２３の光学多層膜２側の端面４１を、球面のレンズ形状に形成している。なお、レンズ形状は、非球面やフレネル形状であってもよい。このように樹脂成形体４の光学多層膜２側の端面４１をレンズ形状とすることで、光源８からの光を収束させて、この光をより確実に多層処理ガラス基板２３に通過させることができる。

続いて、第六実施形態のインサート成形体１について説明する。なお、第一実施形態のインサート成形体１と同じ構成については、詳しい説明を省略する。

第六実施形態のインサート成形体１は、樹脂成形体４に、特定波長域の光の通過を制限する顔料を混合させている。図５（ｂ）には、本実施形態のインサート成形体１に光を通過させたときの通過した光の波長と透過率を示している。図５（ａ）には、第一実施形態のインサート成形体１、つまり、顔料を混合させていない透明な樹脂からなる樹脂成形体４を備えるインサート成形体１に光を通過させたときの通過した光の波長と透過率を示している。図５（ａ）及び図５（ｂ）を比較すると、本実施形態のインサート成形体１では、４００〜５２０ｎｍ帯域の波長に加えて、７００ｎｍ以上の帯域の光の波長の通過を制限することができる。このように樹脂成形体４自体に特定波長域のみの光を通過させる光学フィルタ機能を持たせることで、本実施形態のインサート成形体１は、第一実施形態のインサート成形体１に比べて、光学フィルタ機能が向上したものとなっている。また、光学多層膜２の膜構成を必要以上に増やすことなく、様々な光学設計ニーズに対応することも可能となる。

続いて、図６に示す第七実施形態のインサート成形体１について説明する。なお、第二実施形態のインサート成形体１と同じ構成については、図中に同じ符号を付けて詳しい説明を省略する。

第七実施形態のインサート成形体１は、図６に示すように、樹脂成形体４のうち、多層処理ガラス基板２３よりも端面４０側に、樹脂成形体４の絶対屈折率とは異なる屈折率の粒子５を分散させている。この粒子５によって、多層処理ガラス基板２３を通過した光を拡散させて、インサート成形体１から照射される光の照射面積を拡げることができる。なお、粒子５は、インサート成形体１を通過させたい波長の四分の一以上の粒径であることが好ましい。

上述した第一乃至第七実施形態のインサート成形体１では、ガラス基板３の片側の表面３０に光学多層膜２を蒸着した例を説明したが、ガラス基板３の両側の表面３０，３１に光学多層膜２を蒸着してもかまわない。このようにすることで、ガラス基板３の一側の表面に蒸着させる光学多層膜２の厚みを減らすことができるため、光学多層膜２のガラス基板３からの剥離を抑制できる。

以上まとめると、第一乃至第七実施形態のインサート成形体１は、光学多層膜２を蒸着したガラス基板３を、樹脂成形体４にインサート成形により一体化させたことを特徴とする。

このように特性上割れやすいガラス基板３をインサート成形により樹脂成形体４に一体化させることで、ガラス基板３は樹脂成形体４によって保護される。これにより、第一乃至第七実施形態のインサート成形体１は、割れの発生しにくいガラス基板３を用いたインサート成形体１となっている。

また、第六実施形態のインサート成形体１は、樹脂成形体４に、顔料を混合させたことを特徴とする。

このように樹脂成形体４に顔料を混合させることで、樹脂成形体４自体に特定波長域の光のみを通過させる光学フィルタ機能を持たせることができる。よって、第六実施形態のインサート成形体１は、光学多層膜２による光学フィルタ機能と合わさって、インサート成形体１全体として、光学フィルタ機能が向上している。

また、第四及び第五実施形態のインサート成形体１は、樹脂成形体４をレンズ形状としたことを特徴とする。

このように樹脂成形体４をレンズ形状とすることで、第四及び第五実施形態のインサート成形体１は、光を発散（または収束）させるレンズ機能を持ったインサート成形体１となっている。また、このインサート成形体１を光照射装置等の光応用商品に内蔵する際に、光を発散（または収束）させるために別途レンズを組み立てる必要がなくなり、組立性が向上する。

また、第七実施形態のインサート成形体１は、樹脂成形体４に、樹脂成形体４の絶対屈折率とは異なる絶対屈折率の粒子５を分散させたことを特徴とする。

このような構成とすることで、粒子５によって光を拡散させることができるので、第七実施形態のインサート成形体１は、照射面積を拡げることのできるインサート成形体１となっている。

以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更が可能である。

１光学フィルタ
２光学多層膜
３ガラス基板
４樹脂成形体
５粒子

Claims

光学多層膜を蒸着したガラス基板を樹脂成形体にインサート成形により一体化させたことを特徴とするインサート成形体。
前記樹脂成形体に、顔料を混合させたことを特徴とする請求項１に記載のインサート成形体。
前記樹脂成形体をレンズ形状としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインサート成形体。
前記樹脂成形体に、前記樹脂成形体の絶対屈折率とは異なる絶対屈折率の粒子を分散させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインサート成形体。