JP3409383B2 - Manufacturing method of aspherical optical element - Google Patents

Manufacturing method of aspherical optical element

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JP3409383B2
JP3409383B2 JP22100593A JP22100593A JP3409383B2 JP 3409383 B2 JP3409383 B2 JP 3409383B2 JP 22100593 A JP22100593 A JP 22100593A JP 22100593 A JP22100593 A JP 22100593A JP 3409383 B2 JP3409383 B2 JP 3409383B2
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【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、非球面樹脂成形層と素
子基材とからなる非球面光学素子を製造する方法に関す
る。ここで「非球面光学素子」とは、例えば、非球面レ
ンズや「非球面の反射面を持つ反射鏡のブランク」を指
す。このブランクにアルミニウムや銀や多層光学薄膜か
らなる反射層を形成すると反射鏡となる。本発明により
製造される素子の一例は、従来、樹脂接合型レンズと呼
ばれたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an aspherical optical element comprising an aspherical resin molding layer and an element base material. Here, the "aspherical optical element" refers to, for example, an aspherical lens or a "blank of a reflecting mirror having an aspherical reflecting surface". When a reflective layer made of aluminum, silver or a multilayer optical thin film is formed on this blank, it becomes a reflecting mirror. An example of the element manufactured by the present invention is conventionally called a resin-bonded lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】カメラ、顕微鏡などの光学製品に使用さ
れるレンズは、主としてガラス製レンズが用いられてい
る。ガラス製レンズは、溶融状態のガラスからプレス成
形されたガラスブロック(レンズブランクと呼ばれる)
に機械加工を行うことにより所望の曲率を有するレンズ
を製造している。ガラスに代えて樹脂を用い、プレス成
形、射出成形、注型などの方法で樹脂レンズを製造する
方法も実用化されている。この方法は、一度鋳型を製作
しておけば、それを用いて大量のレンズを量産できるこ
とから、製造コストが安いという特徴がある。しかし、
樹脂レンズは、温度や湿度の変化により光学性能が大き
く変動するという致命的欠点があり、精密なレンズには
使用されていない。
2. Description of the Related Art Lenses used in optical products such as cameras and microscopes are mainly glass lenses. A glass lens is a glass block press-molded from molten glass (called a lens blank).
A lens having a desired curvature is manufactured by performing mechanical processing on the lens. A method of manufacturing a resin lens by a method such as press molding, injection molding, or casting using a resin instead of glass has been put into practical use. This method has a feature that the manufacturing cost is low because once a mold is manufactured, a large number of lenses can be mass-produced using the mold. But,
The resin lens has a fatal defect that its optical performance greatly changes due to changes in temperature and humidity, and is not used for precision lenses.

【0003】ところで、レンズには、非球面レンズがあ
り、表面形状が非球面である。この非球面は一般には光
軸を中心にして回転対称である。非球面レンズは、球面
レンズでは得られない優れた性能を有することから重用
されている。しかし、非球面レンズを球面レンズと同様
の工程(研削→研磨)で製造すると、非常に手間と時間
がかかる。そのため、製造コストが、球面レンズよりも
相当に高くなるという欠点がある。
By the way, as the lens, there is an aspherical lens, and the surface shape is an aspherical surface. This aspherical surface is generally rotationally symmetrical about the optical axis. Aspherical lenses are widely used because they have excellent performance that cannot be obtained with spherical lenses. However, if an aspherical lens is manufactured in the same process as that for a spherical lens (grinding → polishing), it takes a lot of time and labor. Therefore, the manufacturing cost is considerably higher than that of the spherical lens.

【0004】この欠点を解決するため、図7、図8に示
すような樹脂接合型非球面レンズが開発された。これ
は、非球面を有する薄い(例えば、5〜100 μm )樹脂
成形層2と主体となるガラス製レンズ(素子基材)1と
からなる。素子基材1は、球面(図7:特開昭60-56544
号参照)または粗い非球面(図8:特開昭63-157103 号
参照)を有する。両者はいずれも安価な製造コストで入
手できる。このような樹脂接合型非球面レンズは、例え
ば、次の(a)〜(b)の工程からなる製法により製造
される。図9を参照されたい。 (a)所望の非球面とは反転した非球面を有する金型3
を水平に置く工程 (b)金型3の中央部に所定量の放射線硬化型樹脂液2
aを垂らす工程 (c)球面または粗い非球面を有するガラスレンズ1を
金型3の上に載せる工程 (d)ガラスレンズ1と金型3との間隔を所定値まで接
近させる(このとき、樹脂液は目的とするレンズの有効
径より外まで広がっている)工程 (e)ガラスレンズ1と金型3との間に挟まれた樹脂液
2aに放射線4を照射することにより硬化させる工程 (f)硬化して得られた樹脂成形層2を金型3との界面
から剥離する工程
In order to solve this drawback, resin-bonded aspherical lenses as shown in FIGS. 7 and 8 have been developed. This is composed of a thin (for example, 5 to 100 μm) resin molding layer 2 having an aspherical surface and a glass lens (element base material) 1 as a main component. The element substrate 1 is a spherical surface (FIG. 7: JP-A-60-56544).
No.) or a rough aspherical surface (see FIG. 8: JP-A-63-157103). Both are available at low manufacturing costs. Such a resin-bonded aspherical lens is manufactured, for example, by a manufacturing method including the following steps (a) and (b). See FIG. 9. (A) Mold 3 having an aspherical surface that is the opposite of the desired aspherical surface
(B) A predetermined amount of the radiation curable resin liquid 2 is placed in the center of the mold 3.
Step a in which a is hung (c) Step in which the glass lens 1 having a spherical surface or rough aspherical surface is placed on the mold 3 (d) The distance between the glass lens 1 and the mold 3 is brought close to a predetermined value (at this time, resin The liquid is spread to the outside of the effective diameter of the objective lens) Step (e) The resin liquid 2a sandwiched between the glass lens 1 and the mold 3 is irradiated with radiation 4 to be cured (f) ) A step of peeling the resin molding layer 2 obtained by curing from the interface with the mold 3.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述のような非球面光
学素子では、該光学素子の有効径付近において、樹脂成
形層の厚さが外周部に向かうにつれて厚くなる場合(図
3参照)と、薄くなる場合(図4参照)とがある。とこ
ろで、従来の製法では、樹脂液に放射線を照射して硬化
させる際、硬化途中に樹脂層が金型や基材(ガラスレン
ズ)から剥離したり、樹脂成形層の外周部に泡(気泡)
が巻き込まれたりしていた。そのため、樹脂成形層2の
表面(非球面)の形状精度が低くなる例が多かった。特
に、図4に示すように樹脂成形層が有効径の外周部に向
かうにつれて薄くなるような形状の場合、このような現
象が生じ易かった。樹脂成形層表面の形状精度が低い製
品は不良品となるため、従来の製法は良品率が低いとい
う問題があった。本発明の目的は、形状精度が低くなる
例を減少させることにより良品率を向上させることにあ
る。
In the aspherical optical element as described above, when the thickness of the resin molding layer becomes thicker toward the outer peripheral portion in the vicinity of the effective diameter of the optical element (see FIG. 3), In some cases, it becomes thinner (see FIG. 4). By the way, in the conventional manufacturing method, when the resin liquid is irradiated with radiation to be cured, the resin layer may be separated from the mold or the base material (glass lens) during curing, or bubbles (air bubbles) may be formed on the outer peripheral portion of the resin molding layer.
Was involved. Therefore, in many cases, the shape accuracy of the surface (aspherical surface) of the resin molding layer 2 becomes low. In particular, when the resin molding layer has a shape that becomes thinner toward the outer peripheral portion of the effective diameter as shown in FIG. 4, such a phenomenon is likely to occur. Since a product having a low shape accuracy on the surface of the resin molding layer is a defective product, the conventional manufacturing method has a problem of a low yield rate. An object of the present invention is to improve the non-defective rate by reducing the cases where the shape accuracy is low.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的のために、本発
明では、所望の非球面とは反転した非球面を有する金型
と素子基材との間に樹脂液を挟み、該樹脂液を所望の領
域の外側まで広げてから硬化させて非球面樹脂成形層を
形成し、該非球面樹脂成形層を前記金型との界面から剥
離させることで、非球面光学素子を得る非球面光学素子
の製造方法において、樹脂液を硬化させる際に、先ず、
「該樹脂液における前記所望の領域の外側」を遮光する
遮光手段を介して樹脂液に放射線を照射し、その後、遮
光手段により遮光されていた部分を含めて樹脂液に放射
線を照射する。
To achieve the above object, in the present invention, a resin liquid is sandwiched between a die having an aspherical surface that is the reverse of the desired aspherical surface and an element substrate, and the resin liquid is An aspherical optical element for obtaining an aspherical optical element by spreading to the outside of a desired region and then curing to form an aspherical resin molding layer, and peeling the aspherical resin molding layer from the interface with the mold In the manufacturing method, when curing the resin liquid, first,
Shield "outside of the desired area in the resin liquid"
Irradiate the resin liquid with radiation through the light shielding means, and then shield the resin liquid.
Radiates to the resin liquid including the part that was blocked by the light means
Irradiate a line.

【0007】[0007]

【作用】本発明者らの鋭意研究の結果、金型または素子
基材の外周部に切り欠けを設けると、樹脂液の硬化が進
行する間に発生する該液の硬化収縮分が切り欠け部分に
蓄えられた樹脂液で補われるため、硬化途中に樹脂成形
層(液)が金型や素子基材から剥離したり樹脂成形層の
外周部に泡(気泡)が巻き込まれたりしないことが分か
った。本発明では、切り欠けを設ける位置を、所望の非
球面光学素子の有効径よりも外側となる金型または素子
基材の外周部に設定することで、得られた光学素子の性
能に影響を与えないようにしている。なお、切り欠けは
金型、素子基材の少なくとも一方に設ければよいが、素
子基材に設けた場合は非球面光学素子の個々の素子基材
に同様の処理を施す必要が生じて手数がかかるため金型
に設ける方が好ましい。
As a result of the earnest research conducted by the present inventors, when a notch is provided on the outer peripheral portion of the mold or the element substrate, the curing shrinkage of the liquid generated during the curing of the resin liquid causes the notched portion. It is found that the resin molding layer (liquid) does not separate from the mold or element base material during the curing and bubbles (air bubbles) are not entrained in the outer peripheral part of the resin molding layer because it is supplemented by the resin liquid stored in It was In the present invention, the position where the notch is provided is set on the outer peripheral portion of the mold or element base material that is outside the effective diameter of the desired aspherical optical element, thereby affecting the performance of the obtained optical element. I try not to give it. It should be noted that the notch may be provided on at least one of the mold and the element base material, but when it is provided on the element base material, it is necessary to perform the same treatment on each element base material of the aspherical optical element, which is troublesome. Therefore, it is preferable to provide it in the mold.

【0008】樹脂液を硬化させる際は、先ず、前記切り
欠け部分を遮光する遮光部材を介して前記樹脂液に放射
線を照射し、その後、前記遮光部材により遮光されてい
た部分を含めて前記樹脂液に放射線を照射するとよい。
この場合、始めの照射の際は切り欠け部に溜まった樹脂
液が未硬化の状態になっているため、樹脂が移動し易く
樹脂液の硬化収縮分の補充効果がより顕著になる。
When the resin liquid is cured, first, the resin liquid is irradiated with radiation through a light shielding member that shields the cutout portion, and thereafter the resin including the portion shielded by the light shielding member is included. It is advisable to irradiate the liquid with radiation.
In this case, since the resin liquid accumulated in the cutout portion is in an uncured state at the time of the first irradiation, the resin is likely to move and the effect of replenishing the curing shrinkage of the resin liquid becomes more remarkable.

【0009】本発明において主体となる素子基材は、ガ
ラス製であることが好ましいが、場合により樹脂製とし
てもよい。形状は、目的とする光学素子に応じて設定す
ればよく、凸レンズ形状や凹レンズ形状や平板や直方体
でもよい。一般的には、基材はガラス製の球面レンズで
ある。しかし、接合面が粗い非球面を有するガラス製レ
ンズでも構わない。粗い非球面とは、所望の加工精度ま
たは面精度(例えば6μm 以下または3μm 以下)より
も荒い加工精度を有し、かつ、所望の非球面と同一また
は近似の非球面を有するものを言う。このようなガラス
製レンズは、所望の加工精度よりも粗くてよいことか
ら、非球面レンズとはいうものの、さほど製造コストは
高くならない。このような非球面レンズの製造方法は、
既に公知であり、また市販の研削機械により容易に製造
可能である。
The element base material mainly used in the present invention is preferably made of glass, but may be made of resin in some cases. The shape may be set according to the target optical element, and may be a convex lens shape, a concave lens shape, a flat plate, or a rectangular parallelepiped. Generally, the substrate is a spherical lens made of glass. However, a glass lens having a rough aspherical surface may be used. The rough aspherical surface has a rougher processing accuracy than the desired processing accuracy or surface accuracy (for example, 6 μm or less or 3 μm or less) and has the same or approximate aspherical surface as the desired aspherical surface. Since such a glass lens may be rougher than a desired processing accuracy, it is an aspherical lens, but the manufacturing cost is not so high. The manufacturing method of such an aspherical lens is
It is already known and can be easily manufactured by a commercially available grinding machine.

【0010】樹脂(層)との接着力を向上させるため
に、ガラス製素子基材は予めシランカップリング処理し
ておくことが好ましい。樹脂成形層の厚さは、一般には
中心で1〜 500μm 好ましくは5〜 100μm である。目
的とする素子が粗い加工精度の非球面に成形されている
場合以外は、必ずしも樹脂成形層と素子基材との屈折率
が一致している必要はない。
In order to improve the adhesive force with the resin (layer), it is preferable that the glass element base material is previously subjected to silane coupling treatment. The thickness of the resin molding layer is generally 1 to 500 μm at the center, preferably 5 to 100 μm. The refractive index of the resin molding layer and the element base material do not necessarily have to be the same, except when the target element is molded into an aspherical surface with rough processing accuracy.

【0011】この樹脂成形層は、樹脂液を硬化させるこ
とにより形成される。使用される樹脂(液)としては、
熱可塑性樹脂、放射線硬化型樹脂(熱硬化性樹脂)、モ
ノマー等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリメ
チルメタクリレート(アクリル樹脂)、熱可塑性ボリエ
ステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネ
ート等が使用できる。この場合、加熱して溶融した樹脂
液を素子基材と金型との間に挟み込んで所望の領域の外
側まで広げた後、冷却して硬化させることで樹脂成形層
を得る。
This resin molding layer is formed by curing a resin liquid. As the resin (liquid) used,
Examples include thermoplastic resins, radiation-curable resins (thermosetting resins), monomers and the like. As the thermoplastic resin, polymethylmethacrylate (acrylic resin), thermoplastic polyester, polyvinyl chloride, polystyrene, polycarbonate or the like can be used. In this case, the resin liquid which is heated and melted is sandwiched between the element base material and the mold, spread to the outside of a desired region, and then cooled and cured to obtain a resin molding layer.

【0012】放射線硬化型樹脂としては、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、紫外線硬化型
樹脂、変成アクリル樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられ
る。これらは、液状のまま素子基材と金型との間に挟み
込んで所望の領域の外側まで広げた後、放射線を照射し
て硬化させることで樹脂成形層を得る。放射線として
は、例えば、紫外線、電子線、γ線、α線などが使用さ
れる。また、単に加熱するだけで硬化する場合は、金
型、素子基材ごと温水に入れる等して硬化させてもよ
い。
Examples of the radiation curable resin include thermosetting resins such as epoxy resin, unsaturated polyester, polyurethane, ultraviolet curable resin and modified acrylic resin. These are kept in a liquid state and are sandwiched between the element base material and the mold to be spread to the outside of a desired region, and then irradiated with radiation to be cured to obtain a resin molding layer. As the radiation, for example, ultraviolet rays, electron beams, γ rays, α rays and the like are used. Further, when the resin is cured by simply heating, the mold and the element substrate may be cured by putting them in warm water.

【0013】モノマーとしては、メチルメタクリレー
ト、エチレンメタクリレート、メチルアクリレート、エ
チルアクリレート、ブチルアクリレート等のアクリレー
トおよびアクリル酸、スチレン、ブタジエン、ジビニル
ベンゼン等のエチレン系不飽和モノマー等が挙げられ
る。以下、図面を引用して本発明の実施例を説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
Examples of the monomer include acrylates such as methyl methacrylate, ethylene methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate and butyl acrylate, and ethylenically unsaturated monomers such as acrylic acid, styrene, butadiene and divinylbenzene. Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

【0014】[0014]

【実施例】図2は、本実施例により製造された非球面レ
ンズ(非球面光学素子)の垂直断面図である。このレン
ズは、素子基材であるガラスレンズ1とその表面に形成
された非球面樹脂成形層2とで構成されている。ガラス
レンズ1は、球面を有する凹レンズであり、直径27mm、
凹面R1 の曲率半径11.170mm、凸面R2 の曲率半径25.8
0 mm、中心厚1.5 mmとなるように形成した。ガラスレン
ズ1は、樹脂成形層2との接着力を向上させるために、
その表面を予めシランカップリング処理を施してある。
シランカップリング剤として、ここでは商品名KBM503
(信越化学株式会社製)を2wt%エタノール溶液に稀釈
して使用した。樹脂成形層2は、ガラスレンズ1の凸面
2 側にあり、その中心厚は約30μmである。また、樹
脂成形層2は非球面レンズの有効径の外周部に向かうに
つれて薄くなるように形成されており、レンズ1と金型
3との形状もそれに合わせて成形されている。
EXAMPLE FIG. 2 is a vertical sectional view of an aspherical lens (aspherical optical element) manufactured according to this example. This lens is composed of a glass lens 1 as an element base material and an aspherical resin molding layer 2 formed on the surface thereof. The glass lens 1 is a concave lens having a spherical surface and has a diameter of 27 mm,
The radius of curvature of the concave surface R 1 is 11.170 mm and the radius of curvature of the convex surface R 2 is 25.8
It was formed to have a thickness of 0 mm and a center thickness of 1.5 mm. In order to improve the adhesive force with the resin molding layer 2, the glass lens 1 is
The surface is previously subjected to silane coupling treatment.
Trade name KBM503 is used here as a silane coupling agent.
(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was diluted with a 2 wt% ethanol solution and used. The resin molding layer 2 is on the convex surface R 2 side of the glass lens 1 and has a center thickness of about 30 μm. Further, the resin molding layer 2 is formed so as to become thinner toward the outer peripheral portion of the effective diameter of the aspherical lens, and the shapes of the lens 1 and the mold 3 are also molded in accordance therewith.

【0015】製造に使用した金型はステンレス合金から
なり、樹脂と接する側に曲率半径28.8mmの非球面を有す
る。金型表面にはニッケルメッキを施してある。また、
金型3には、製造する非球面レンズの有効径より外側と
なる外周部に切り欠け3a(図では誇張して示してい
る)が設けられている。樹脂成形層2を形成する樹脂液
2a(図1参照)には、ウレタンアクリレート系の紫外
線硬化型樹脂液を使用した。
The mold used for manufacturing is made of a stainless steel alloy and has an aspherical surface with a radius of curvature of 28.8 mm on the side in contact with the resin. The surface of the mold is nickel plated. Also,
The mold 3 is provided with a cutout 3a (exaggerated in the drawing) on the outer peripheral portion outside the effective diameter of the aspherical lens to be manufactured. A urethane acrylate-based UV curable resin liquid was used as the resin liquid 2a (see FIG. 1) for forming the resin molding layer 2.

【0016】樹脂液を硬化させる際に用いるマスク5
は、開口径がφ=18mmである。この開口径は、ガラスレ
ンズ1から110mm 離れた点光源から紫外線が出射して樹
脂液に到達したとき、紫外線が所定の有効径より僅かに
広い範囲内を照射できるものである(図5参照)。次
に、図1を引用して本実施例の製法を各工程ごとに説明
する。 (イ)第1工程:所望の非球面とは反転した非球面と、
切り欠け3aとを有する金型3上に紫外線硬化型樹脂液
2aを70mg滴下した。そして、この樹脂液2aに素子基
材であるガラスレンズ1を押し付けるとともに、金型3
とガラスレンズ1の少なくとも一方を非球面レンズの光
軸を回転軸として回転させながら樹脂液2aを挟み込
み、成形される樹脂成形層の中心厚が30μmとなるよう
に金型3とガラスレンズ1との間隔を設定した。これに
より、樹脂液2aは目的とする非球面レンズの有効径よ
り外まで広がっている状態となった。 (ロ)第2工程:ガラスレンズ1の上にマスク5を配置
し、このマスク5およびガラスレンズ1を介して樹脂液
2aに紫外線を照射した。紫外線の光源としては、図示
していない出力 150Wのキセノンランプ(点光源)を用
いた。この光源は、ガラスレンズ1から110mm 離れた上
に設置してある。紫外線の照射強度は、樹脂液2a上で
30mW/cm2 となるようにした。紫外線の照射時間(照射
開始から終了までの時間)は、約30秒間とした。照射
時、切り欠け3a部を含む有効径の外側は、マスク5に
よって遮光されている。遮光された部分と遮光されてい
ない部分との境界での樹脂液2aの厚さは約50μm、レ
ンズ有効径よりやや内側にある樹脂液2aの最大厚さは
約 180μmである(図6参照)。 (ハ)第3工程:マスク5を外して樹脂液2a全体に同
一の条件で紫外線を30秒間照射した。これにより、樹脂
液2aが硬化して非球面樹脂成形層2が形成された。 (ニ)第4工程:得られた非球面樹脂成形層2を金型3
との界面から剥離することにより、図2に示すような非
球面レンズを得た。
Mask 5 used for curing the resin liquid
Has an opening diameter of φ = 18 mm. This opening diameter is such that when ultraviolet rays are emitted from a point light source 110 mm away from the glass lens 1 and reach the resin liquid, the ultraviolet rays can irradiate a range slightly wider than a predetermined effective diameter (see FIG. 5). . Next, the manufacturing method of this embodiment will be described for each step with reference to FIG. (A) First step: an aspherical surface that is the inverse of the desired aspherical surface,
70 mg of the ultraviolet curable resin liquid 2a was dropped on the mold 3 having the notch 3a. Then, the glass lens 1 as the element base material is pressed against the resin liquid 2a, and the mold 3
While at least one of the glass lens 1 and the glass lens 1 is rotated about the optical axis of the aspherical lens as the rotation axis, the resin liquid 2a is sandwiched and the mold 3 and the glass lens 1 are formed so that the center thickness of the resin molding layer to be molded is 30 μm. Set the interval. As a result, the resin liquid 2a is in a state of spreading beyond the effective diameter of the target aspherical lens. (B) Second step: The mask 5 was placed on the glass lens 1, and the resin liquid 2a was irradiated with ultraviolet rays through the mask 5 and the glass lens 1. As the ultraviolet light source, a xenon lamp (point light source) with an output of 150 W (not shown) was used. This light source is installed 110 mm away from the glass lens 1. The irradiation intensity of ultraviolet rays is on the resin liquid 2a.
It was set to 30 mW / cm 2 . The irradiation time of ultraviolet rays (time from the start to the end of irradiation) was about 30 seconds. At the time of irradiation, the outside of the effective diameter including the cutout 3a is shielded by the mask 5. The thickness of the resin liquid 2a at the boundary between the shaded portion and the non-shielded portion is about 50 μm, and the maximum thickness of the resin liquid 2a slightly inside the lens effective diameter is about 180 μm (see FIG. 6). . (C) Third step: The mask 5 was removed, and the entire resin liquid 2a was irradiated with ultraviolet rays for 30 seconds under the same conditions. As a result, the resin liquid 2a was cured and the aspherical resin molding layer 2 was formed. (D) Fourth step: mold the obtained aspherical resin molding layer 2 into a mold 3
By peeling from the interface with and, an aspherical lens as shown in FIG. 2 was obtained.

【0017】本実施例により製造された非球面レンズ
は、樹脂成形層の外周部への泡の巻き込みや樹脂成形層
の素子基材からの剥離が発生せず、樹脂成形層の表面か
所望の形状精度となった。また、前記第1工程で樹脂液
2aを押し広げる際に、金型3とガラスレンズ1の少な
くとも一方を回転させたことにより、樹脂液2aを真円
状に広げることができる。そのため、非球面光学素子の
樹脂成形層2の真円度が向上するという効果も得られ
る。
In the aspherical lens manufactured according to this embodiment, bubbles are not caught in the outer peripheral portion of the resin molding layer and the resin molding layer is not peeled off from the element base material, and the surface of the resin molding layer is desired. It became the shape accuracy. Further, when the resin liquid 2a is spread in the first step, at least one of the mold 3 and the glass lens 1 is rotated, so that the resin liquid 2a can be spread in a perfect circle. Therefore, the effect of improving the roundness of the resin molding layer 2 of the aspherical optical element can be obtained.

【0018】なお、本実施例では、金型3に切り欠けを
設けたが、ガラスレンズ1の非球面レンズの有効径より
外側となる外周部に切り欠けを用いても同様の効果を奏
することができる。また、金型3に透明なものを用い、
金型3側から紫外線を照射するようにしてもよい。さら
に、マスク5は、別部材とすることなく、ガラスレンズ
1の上にマスキング塗料を塗布することで形成してもよ
い。マスキング塗料の代わりに、一般に使用されている
レンズの内面反射防止塗料を用いてもよい。これらの場
合、前記第3工程ではマスク5を外す代わりに前記点光
源を樹脂液2aに接近させるようにすればよい。こうす
ることで、塗料によって遮光されていた領域まで紫外線
の照射範囲が広がるので、樹脂液全体に紫外線が照射さ
れる。また、マスク5を用いた場合でも、第3工程でわ
ざわざマスク5を外さずに点光源を接近させれば同様の
効果が得られる。本発明の製造方法は、図10に示すよ
うな基材レンズ81の凸面側および凹面側の両方に樹脂
成形層82が形成されている非球面レンズにも適用する
ことができる。
In this embodiment, the die 3 is provided with a notch, but the same effect can be obtained by using a notch on the outer peripheral portion of the glass lens 1 which is outside the effective diameter of the aspherical lens. You can Also, using a transparent mold 3,
Ultraviolet rays may be emitted from the mold 3 side. Further, the mask 5 may be formed by applying a masking paint on the glass lens 1 without using a separate member. Instead of the masking paint, a commonly used lens inner surface antireflection paint may be used. In these cases, in the third step, the point light source may be brought closer to the resin liquid 2a instead of removing the mask 5. By doing so, the irradiation range of the ultraviolet rays is expanded to the area shielded by the paint, so that the entire resin liquid is irradiated with the ultraviolet rays. Further, even when the mask 5 is used, the same effect can be obtained by bringing the point light source closer without removing the mask 5 in the third step. The manufacturing method of the present invention can also be applied to an aspherical lens in which the resin molding layer 82 is formed on both the convex surface side and the concave surface side of the base lens 81 as shown in FIG.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によれば、非球面樹脂成形層と素
子基材からなる非球面光学素子を製造する際に、樹脂成
形層の硬化時の収縮による泡の巻き込みや樹脂成形層の
素子基材からの剥離が発生しなくなる。そのため、非球
面の形状精度を低下させずに非球面光学素子を製造する
ことができ、製品の良品率が向上する。
According to the present invention, an aspherical resin molding layer and an element are formed.
When manufacturing an aspherical optical element composed of a child base material , entrapment of bubbles due to shrinkage during curing of the resin molding layer and peeling of the resin molding layer from the element base material do not occur. Therefore, the aspherical optical element can be manufactured without lowering the shape accuracy of the aspherical surface, and the yield rate of the product is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】は、本発明の実施例にかかる製造方法の各工程
におけるレンズ等の垂直断面を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a vertical cross section of a lens or the like in each step of a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

【図2】は、本発明の実施例で製造された(樹脂接合
型)非球面レンズの概略垂直断面図である。
FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of a (resin-bonding type) aspherical lens manufactured in an example of the present invention.

【図3】は、樹脂液(樹脂成形層)が有効径の外周部に
向かうにつれて厚くなる非球面レンズにおける基材レン
ズの半径方向に対する樹脂液(樹脂成形層)の厚さを示
す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing the thickness of the resin liquid (resin molding layer) in the radial direction of the base lens in the aspherical lens in which the resin liquid (resin molding layer) becomes thicker toward the outer peripheral portion of the effective diameter. is there.

【図4】は、樹脂液(樹脂成形層)が有効径の外周部に
向かうにつれて薄くなる非球面レンズにおける基材レン
ズの半径方向に対する樹脂液(樹脂成形層)の厚さを示
す概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the thickness of the resin liquid (resin molding layer) in the radial direction of the base lens in the aspherical lens in which the resin liquid (resin molding layer) becomes thinner toward the outer periphery of the effective diameter. is there.

【図5】は、マスク5を設置した際の紫外線の照射範囲
を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic view showing an irradiation range of ultraviolet rays when the mask 5 is installed.

【図6】は、ガラスレンズの半径方向に対する樹脂液の
厚さを示す概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the thickness of the resin liquid in the radial direction of the glass lens.

【図7】は、従来の樹脂接合型非球面レンズの概略垂直
断面図である。
FIG. 7 is a schematic vertical sectional view of a conventional resin-bonded aspherical lens.

【図8】は、従来の樹脂接合型非球面レンズの概略垂直
断面図である。
FIG. 8 is a schematic vertical sectional view of a conventional resin-bonded aspherical lens.

【図9】は、従来の製造方法の各工程におけるレンズ等
の垂直断面を示す概略図である。
FIG. 9 is a schematic view showing a vertical cross section of a lens or the like in each step of a conventional manufacturing method.

【図10】は、(樹脂接合型)非球面レンズの概略垂直
断面図である。
FIG. 10 is a schematic vertical sectional view of a (resin-bonding type) aspherical lens.

【主要部分の符号の説明】[Explanation of symbols for main parts]

1 ガラスレンズまたは素子基材または基材レンズ 2 非球面樹脂成形層 2a 樹脂液(紫外線硬化型樹脂液) 3 金型 3a 切り欠け 4 放射線(紫外線) 5 マスク(遮光手段) 1 Glass lens or element substrate or substrate lens 2 Aspherical resin molding layer 2a Resin liquid (UV curable resin liquid) 3 mold 3a Notch 4 Radiation (ultraviolet rays) 5 Mask (light-shielding means)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所望の非球面とは反転した非球面を有す
る金型と素子基材との間に樹脂液を挟み、該樹脂液を所
望の領域の外側まで広げてから硬化させて非球面樹脂成
形層を形成し、該非球面樹脂成形層を前記金型との界面
から剥離させることで、非球面光学素子を得る非球面光
学素子の製造方法において、前記樹脂液を硬化させる際に、先ず、「該樹脂液におけ
る前記所望の領域の外側」を遮光する遮光手段を介して
前記樹脂液に放射線を照射し、その後、前記遮光手段に
より遮光されていた部分を含めて前記樹脂液に放射線を
照射することを特徴とする非球面光学素子の製造方法
1. An aspherical surface in which a resin liquid is sandwiched between a die having an aspherical surface opposite to a desired aspherical surface and an element substrate, and the resin liquid is spread to the outside of a desired region and then cured. to form a resin molding layer, by peeling off the non-spherical resin molded layer from the interface between the mold, in the manufacturing method of aspheric optical elements to obtain a non-spherical optical element, when curing the resin liquid, first , "In the resin liquid
Through the light shielding means for shielding the "outside of the desired area".
Irradiating the resin liquid with radiation, and then applying light to the light shielding means.
Radiation is applied to the resin liquid, including the part that was shielded from light.
A method for manufacturing an aspherical optical element, which comprises irradiating .
【請求項2】 請求項1記載の非球面光学素子の製造方
法において、前記金型または素子基材の少なくとも一方に対し、前記
光学素子の有効径より外側となる外周部に切り欠けを設
けたこと を特徴とする非球面光学素子の製造方法。
2. The method for manufacturing an aspherical optical element according to claim 1, wherein at least one of the mold and the element base material is provided with
A notch is provided on the outer periphery that is outside the effective diameter of the optical element.
A method of manufacturing an aspherical optical element, characterized by:
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の非球面
光学素子の製造方法において、 前記非球面光学素子は、有効径付近の樹脂厚が外周部に
向かうにつれて薄くなるように形成された非球面樹脂成
形層と素子基材からなる非球面光学素子であることを、
特徴とする非球面光学素子の製造方法。
3. The aspherical surface according to claim 1 or 2.
In the method for manufacturing an optical element, the aspherical optical element has a resin thickness near the effective diameter on the outer peripheral portion.
Aspherical resin formed so that it becomes thinner as it goes
That it is an aspherical optical element consisting of a shaping layer and an element substrate,
A method of manufacturing a characteristic aspherical optical element.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3に記載の非球面光
学素子の製造方法において、 前記放射線は、紫外線であることを特徴とする非球面光
学素子の製造方法。
4. Aspherical light according to any one of claims 1 to 3.
In the method for manufacturing an optical element, the radiation is an ultraviolet ray.
Method for manufacturing scientific elements.
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