JP2017203951A - 光学機器および遮光膜を有する光学素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記光学素子は、前記鏡筒の内部に前記遮光膜の一部が接して位置決めされており、
前記非光学有効面とそれに対向する前記鏡筒の内面とに挟まれた空間を、光軸を含む平面で切ったときの遮光膜の断面が占める面積をS1、該遮光膜が存在しない隙間の断面が占める面積をS2とすると、下記式で定義される面積比が20%以上45%以下であることを特徴とする光学機器が提供される。
面積比=S2/(S1+S2)
ジェット式ディスペンサ装置を用いて前記光学素子を前記光軸のまわりに回転させながら前記非光学有効面に遮光塗料を塗布して前記遮光膜を形成する光学素子の製造方法が提供される。
本発明の製造方法においては、前記ジェット式ディスペンサ装置の1ドットあたりの吐出量が5nl以上15nl以下であることが好ましい。
本発明によれば、ジェット式ディスペンサ装置を用いて光学素子を回転させながら塗布する方法により、内部散乱によるフレア防止性能を維持しつつ熱伝導を抑えた光学素子の製造方法を実現出来る。
図1は、本実施例の塗装装置を示す概略構成図である。図において符号1は、被塗布体であるレンズ2の片側のレンズ面を先端で吸着保持する吸着回転シャフトを示し、θ軸回転モータ3に取付けられている。更に、θ軸回転モータ3は、L字状の支持部材4に固定されている。L字状の支持部材4はX軸直動ステージ5に搭載されている。一方、X−θ駆動ユニットの上部には、ジェット式ディスペンサ装置6が手動のZ軸直動ステージ7に固定されている。このZ−X−θ軸ユニットによりレンズ2とジェット式ディスペンサノズル8の相対位置を自在に設定出来るとともに、インクジェット装置6は、ジェット式ディスペンサコントローラ9により制御されるようになっている。更に、X−θ駆動ユニットおよびジェット式ディスペンサコントローラ9は、シーケンサコントローラ10に接続されており、このシーケンサコントローラ10は、塗布装置全体の全ての動作、タイミングを制御する。本実施例の塗装装置では3軸ロボットを例として挙げたが、レンズとジェット式ディスペンサ装置の相対位置・姿勢および塗布タイミングを制御出来る装置形態であれば特に制限はない。
ジェット式ディスペンサ装置6は、微小な塗料(インク)粒を連続して噴射させて被塗布体に塗料粒を付着させるもので、図2にその原理図を示す。圧電素子11に取り付けられたシャフト12がジェット式ディスペンサノズル8のインク流路13側に設置されている。一方シリンジ14に注入したインク15は圧縮空気による背圧によってインク流路13に満たされている。ジェット式ディスペンサコントローラ9からの駆動波形によって圧電素子11が変位し、シャフト12が上下に駆動することによってインク15がジェット式ディスペンサノズル8から押し出されてドット状の塗料粒16が打ち出される。そして、レンズ2に塗布される塗料粒16の配列は、図3に示すようにドットマトリックスにより種々変えることができる。本実施例では輪帯状に塗布し、まず第1輪帯目を塗布した後、第2輪帯目と順次塗布している(図4参照)。なお、噴射される塗料粒径は、φ100〜300μmと微小で、塗布の位置決めが正確に決定でき、回転されているレンズ2に一定の膜厚で再現良く塗布できる。
なお、本願発明の製造方法の態様においては、光学有効面と非光学有効面とを有し、前記非光学有効面の少なくとも一部に光軸に対し回転対称に遮光膜を有する光学素子の製造方法であって、ジェット式ディスペンサ装置を用いて前記光学素子を前記光軸の周りに回転させながら前記非光学有効面に遮光塗料を塗布して前記遮光膜を形成する方法を含む。
以上の方法で形成された遮光膜の一例として光軸を含む断面の模式図を図5に示す。
面積比=S2/(S1+S2)・・・1)
一方、使用する遮光塗料として、GT7、GT1000(キヤノン化成(株)製)等のレンズ専用塗料が使用可能である。ただし使用する光学素子に対して、光学特性や屈折率、膜耐久性等の遮光膜として必要な特性が満たされれば、これに限定されるものではない。また所望の塗布膜を形成する上で、遮光塗料の物性として粘度は10〜100mPa・s、表面張力は20〜50mN/mの範囲であることが望ましい。遮光塗料の光学特性等を損なわない範囲であれば、遮光塗料を溶媒で希釈して粘度と表面張力が上記範囲になるように調整してもよい。本発明の製造方法により製造された光学素子は、カメラ、双眼鏡、顕微鏡、半導体露光装置等の光学機器に用いることができる。
次に、具体的な遮光膜形状の実施の形態を示すが、以下で述べる遮光膜の膜厚はミクロンオーダーの評価を行うため、塗膜焼成後にレンズを活断し、断面SEMによって最大膜厚、最小膜厚および画像処理によって面積比評価を行っている。
以下に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の実施例1を説明する。図5は実施例1に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の実施例2を説明する。
図7は実施例2に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の実施例3を説明する。
図9は実施例3に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の実施例4〜5を説明する。
図11A〜Bはそれぞれ実施例4〜5に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の実施例6〜7を説明する。
図13A〜Bはそれぞれ実施例6〜7に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の実施例8〜9を説明する。
図15A〜Bはそれぞれ実施例8〜9に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の実施例10を説明する。
図17はそれぞれ実施例10に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の実施例11〜13を説明する。
図19A〜Cはそれぞれ実施例11〜13に対応する遮光膜断面模式図を示す。
本形態は、非光学有効面と鏡筒とが平行から若干ずれていても安定的に位置決めする時に有効である。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の実施例14〜15を説明する。
図21A〜Bはそれぞれ実施例14〜15に対応する遮光膜断面模式図を示す。
本形態は、非光学有効面と鏡筒とが平行から若干ずれていても安定的に位置決めする時に有効である。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の実施例16を説明する。
図23は実施例16に対応する遮光膜断面模式図を示す。
本形態は、非光学有効面と鏡筒とが平行から若干ずれていても安定的に位置決めする時に有効である。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の実施例17〜18を説明する。
図25A〜Bはそれぞれ実施例17〜18に対応する遮光膜断面模式図を示す。
本形態は、非光学有効面と鏡筒とが平行から若干ずれていても安定的に位置決めする時に有効である。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の比較例1〜2を説明する。
図6A〜Bはそれぞれ比較例1〜2に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学面塗装方法の比較例3〜4を説明する。
図8A〜Bはそれぞれ比較例3〜4に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の比較例5〜6を説明する。
図10A〜Bはそれぞれ比較例5〜6に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の比較例7〜8を説明する。
図12A〜Bはそれぞれ比較例7〜8に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の比較例9〜10を説明する。
図14A〜Bはそれぞれ比較例9〜10に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の比較例11〜12を説明する。
図16A〜Bはそれぞれ比較例11〜12に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の比較例13〜14を説明する。
図18A〜Bはそれぞれ比較例13〜14に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の比較例15〜16を説明する。
図20A〜Bはそれぞれ比較例15〜16に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の比較例17〜18を説明する。
図22A〜Bはそれぞれ比較例17〜18に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の比較例19〜20を説明する。
図24A〜Bはそれぞれ比較例19〜20に対応する遮光膜断面模式図を示す。
次に、上記構成の塗装装置による非光学有効面塗装方法の比較例21〜22を説明する。
図26A〜Bはそれぞれ比較例21〜22に対応する遮光膜断面模式図を示す。
2 レンズ
3 θ軸回転モータ
4 L字状支持部材
5 X軸直動モータ
6 ジェット式ディスペンサ装置
7 Z軸直動ステージ
8 ジェット式ディスペンサノズル
9 ジェット式ディスペンサコントローラ
10 シーケンサコントローラ
11 圧電素子
12 シャフト
13 インク流路
14 シリンジ
15 インク
16 塗料粒
17 レンズ非光学有効面
18 遮光膜断面
19 鏡筒
20 遮光膜と鏡筒内面との隙間の断面
Claims (7)
- 光学有効面と非光学有効面とを有し、該非光学有効面の少なくとも一部に遮光膜を有する光学素子と、該光学素子を内部に保持する鏡筒とを有する光学機器であって、
前記光学素子は、前記鏡筒の内部に前記遮光膜の一部が接して位置決めされており、
前記非光学有効面とそれに対向する前記鏡筒の内面とに挟まれた空間を、光軸を含む平面で切ったときの遮光膜の断面が占める面積をS1、該遮光膜が存在しない隙間の断面が占める面積をS2とすると、下記式で定義される面積比が20%以上45%以下であることを特徴とする光学機器。
面積比=S2/(S1+S2) - 前記遮光膜の断面の膜厚が3μm以上50μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の光学機器。
- 前記非光学有効面の材質がガラスまたは樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の光学機器。
- 前記鏡筒の材質が金属または樹脂であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学機器。
- 前記光学機器は、カメラ、双眼鏡、顕微鏡又は半導体露光装置であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光学機器。
- 光学有効面と非光学有効面とを有し、前記非光学有効面の少なくとも一部に遮光膜を有する光学素子の製造方法であって、
ジェット式ディスペンサ装置を用いて前記光学素子を回転させながら前記非光学有効面に遮光塗料を塗布して前記遮光膜を形成する光学素子の製造方法。 - 前記ジェット式ディスペンサ装置の1ドットあたりの吐出量が5nl以上15nl以下であることを特徴とする請求項5に記載の光学素子の製造方法。
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JPH02251903A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-09 | Olympus Optical Co Ltd | インクジェット装置を用いたレンズ塗装方法及び装置 |
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WO2014087900A1 (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子用保持基板及びその製造方法、固体撮像装置 |
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