JP3476840B2 - 光学部品 - Google Patents

光学部品

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、接着剤で接合した光学
部品に関する。 【0002】 【従来の技術】一般に、レンズ,プリズム等の光学部品
は、他の光学部品または保持枠に接着剤で接着される。
従来、この接着に用いる接着剤としては、接着前後及び
経時変化による光学性能の低下がおこらないように可撓
性やゴム弾性を付与したものが用いられていた。 【0003】図3は、かかる接着剤により接着した光学
部品の接着部を示すもので、保持枠としての鏡胴31内
には、光学部品としてのレンズ32がはめ込まれてい
る。レンズ32の外周面と鏡胴31の面取りした内周面
とで形成された凹溝33には、接着剤34が充填されて
おり、この接着剤34により、鏡胴31とレンズ32と
が接着されている。 【0004】ところが、製品の品質保証の一環で接着剤
の接着耐久性試験として耐高温高湿試験が行なわれてい
るが、この試験条件はより過酷な高温高湿条件が要求さ
れる傾向にある。ここで前述の可撓性やゴム弾性を付与
した接着剤34は外気接触部より吸水が起こり膨潤,あ
るいは加水分解してしまう。そして、図3において35
で示したように接着剤34中の膨潤および加水分解を起
こした分子が、レンズ、プリズム等の光学部品に飛散・
流出し、光学部品を汚染して光学性能を低下させてしま
う。 【0005】因って、上記欠点を解決すべく接着剤の外
気に触れる部分を耐高温高湿性の樹脂(接着剤)で被覆
することが行なわれている。 【0006】例えば、特開昭63ー223611号公報
記載の発明においては、図4に示す如く、充填剤を充填
させ耐高温高湿性を持たせた樹脂45を用いて、鏡胴4
1の面取りした内周面とレンズ42とで形成される凹溝
43に充填された接着剤44を被覆し、接着剤44の吸
水作用を緩和して膨潤,分解しにくくし、分解して低分
子量化した接着剤44がレンズやプリズム等の光学部品
42に流出・飛散するのを防止して耐湿性を向上させて
いる。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記特開昭
63ー223611号公報記載の発明の様に、耐高温高
湿性を持たせた樹脂(接着剤)で被覆すれば、耐湿性の
向上はうかがえる。 【0008】しかしながら、どのように優れた接着剤に
於ても全分子が硬化に関与することは不可能で、未硬化
の接着剤が少なくとも1パーセントは残ってしまう。こ
の樹脂(接着剤)自体の硬化の割合が向上するわけでは
ないので樹脂(接着剤)の未硬化の分子は存在すること
になり、更に硬化していた樹脂(接着剤)も吸水して加
水分解を起こし、レンズやプリズム等の光学部品に流出
・飛散して汚染し、光学性能を低下させてしまうという
問題があった。 【0009】因って、本発明は、かかる従来の問題点に
鑑みてなされたもので、未硬化の接着剤分子や硬化後に
加水分解によって生じた低分子が光学部品へ流出・飛散
することのない接着部を有する光学部品の提供を目的と
する。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明は、表面に直径が
20〜2000オングストロームの細孔を有し、比容積
が0.02〜0.10ml/g、かつ開孔率が全表面積
の4%である多孔質粉体を接着剤に充填し、該接着剤を
用いて光学部品同士または光学部品とその保持枠とを接
合したものである。 【0011】 【作用】本発明では、多孔質粉体表面の細孔は物理・化
学吸着により、未硬化の接着剤分子や硬化した後に分解
して低分子化した分子を吸着し、光学部品に流出・飛散
させないように多孔質粉体内に閉じ込めてしまう。 【0012】 【実施例1】まず、本発明の実施例で用いる接着剤を説
明する。接着剤としては、エポキシ系、ポリエステル
系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリサルファイド
系、アクリル系、ポリエーテル系、ポリイミド系または
シリコーン系等の樹脂が用いられる。一方、上記の接着
剤に充填する充填材の多孔質粉体は粉体表面に多くの細
孔を持つもので炭酸カルシウム、多孔質ガラスまたは活
性アルミナ等を用いる。 【0013】次に、本発明の具体的な実施例を図面に基
づいて説明する。図1は本実施例を示す半裁断面図であ
る。 【0014】1は保持枠としての鏡胴で、この鏡胴1の
内側の部分には、光学部品としてのレンズ2がはめ込ま
れており、鏡胴1とレンズ2とは、レンズ2の側面に塗
布された接着剤3により固着されている。この接着剤3
は、シリコーン変性の二液混合縮合反応型の接着剤と呼
ばれるものである。 【0015】この接着剤3には、粒子表面に多くの細孔
をもつ多孔質粉体の炭酸カルシウムが充填剤4として充
填されている。この炭酸カルシウムは、直径が20〜
2,000Åの細孔を持ち、比容積は0.02〜0.1
0ml/gで、開孔率は全表面積の4%である。この場合、
充填剤4は、接着剤3にたいして0.5〜20重量パー
セントの比率で充填される。 【0016】この充填剤4は、レンズ2に接着剤3を塗
布する直前に混入させることもできるが、接着剤3中に
おける充填剤4の濃度分布を一定にするために、あらか
じめ充填剤4を接着剤3に混入させておいて、接着剤3
中に均一に分散させる。 【0017】また、この接着剤3には硬化硬度をショア
ーA10〜95に調整するためにエラストマーまたは可
塑剤が添加剤として添加されている。 【0018】この様な構成をもつ光学部品の接着部にお
いて、接着剤3は、主剤と一定の比率で混ぜ合わせた硬
化促進剤により縮合反応等が促進され、硬化はわずかば
かりのモノマー分子を残して終了する。 【0019】この後、未硬化のモノマー分子は、充填4
の多孔質粉体の表面にある細孔に吸着され、充填剤4の
多孔質粉体内に閉じ込められる。更に、硬化後に加水分
解等により低分子化したものも充填剤4の多孔質粉体に
吸着されて多孔質粉体内に閉じ込められる。 【0020】本実施例では、二液混合縮合反応型接着剤
KE66(商品名:信越化学(株)製、シリコーン系)
に、充填剤4として炭酸カルシウムを充填した接着剤3
を用いてレンズ2と鏡胴1とを固着した。この後、光学
部品の接着部を70℃,80パーセントRH条件下で耐
候試験を行ない、接着強度と光透過率の経時変化を測定
した。表1にその結果を記す。 【0021】 【表1】【0022】本実施例によれば、硬化に関与しなかった
モノマー分子や分解によって生じた低分子等を充填剤4
の多孔質粉体内に閉じ込め、光学部品であるレンズ2に
流出・飛散することを妨止し、光学性能の低下を防止で
きる。 【0023】尚、充填剤4の充填率が0.5重量パーセ
ント以下だと、硬化前に充填剤4が接着剤のモノマーを
吸着して平衡状態に達して硬化後に充分な効果が得られ
ない。また、20重量パーセント以上だと充填剤4が接
着剤3の硬化阻害を引き起こしてしまう。 【0024】さらに、接着剤3の硬化硬度がショアーA
95以上では耐性試験にかけた場合、光学部品であるレ
ンズ2に過大な応力がかかって歪みの原因になる。ま
た、ショアーA10以下では柔らか過ぎて光学部品であ
るレンズ2を充分に保持できなくなる。 【0025】 【実施例2】図2は本実施例を示す断面図である。 【0026】11は光学部品のプリズムで、このプリズ
ム11の接着面にエラストマーまたは可塑剤を添加する
ことにより硬化硬度をショアーA10〜95に調整した
紫外線硬化型あるいは紫外線硬化型嫌気性接着剤12を
塗布し波長板13の上に載せ、位置調整した後、接着剤
12を硬化させてプリズム11と波長板13とは固着さ
れている。 【0027】さらに、接着剤12の外気接触部分(図2
においてプリズム11および波長板13と接着剤12と
が接触していない接着剤12の表面)を覆うように炭酸
カルシウム,多孔質ガラスおよび活性アルミナ等の多孔
質粉体14を充填した接着剤15を塗布し硬化する。多
孔質粉体14は、直径が20〜2,000Åの細孔を持
ち、その比容積が0.02〜0.10ml/gで、開孔率は
全表面積の4%である。 【0028】上記の構成により、接着剤12または15
において未硬化のモノマー分子あるいは加水分解等によ
り生じた低分子は、接着剤15に充填された多孔質粉体
14の粒子表面の細孔内に吸着されて多孔質粉体14の
粒子内に閉じこめられる。 【0029】本実施例によれば、前記実施例1と同様な
効果が得られる。また、接着剤15が多孔質粉体14を
充填することによって接着強度が低下するような場合で
も、接着剤12には多孔質粉体14を充填せず、多孔質
粉体14を充填した接着剤15で覆うことにより、前記
実施例1で得られる効果と同様の効果を得られる。 【0030】尚、多孔質粉体14の充填率が0.5重量
パーセント以下だと、硬化前に多孔質粉体14が接着剤
のモノマーを吸着し、平衡状態に達して硬化後に充分な
効果が得られない。また、20重量パーセント以上だと
多孔質粉体14が硬化阻害の原因になってしまう。 【0031】さらに、接着剤12の硬化硬度がショアー
A95以上では耐性試験にかけた場合、プリズム11ま
たは波長板13に過大な応力がかかって歪の原因にな
る。また、ショアーA10以下では柔らか過ぎてプリズ
ム11または波長板13を充分に保持できなくなる。 【0032】 【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係る光学部
品によれば、光学部品の接着部において、光学部品を接
合する接着剤中へ粒子表面に直径20〜2000オング
ストロームの細孔を持つ多孔質粉体を充填することによ
り、未硬化のモノマー分子あるいは加水分解等により生
じた低分子が粒子表面の細孔に吸着して多孔質粉体中に
閉じ込められ、光学部品に飛散や流出による光学部品の
光学性能の低下をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】実施例1を示す半裁断面図である。 【図2】実施例2を示す断面図である。 【図3】従来例を示す半裁断図である。 【図4】従来例を示す半裁断面図である。 【符号の説明】 1 鏡胴 2 レンズ 3 接着剤 4 充填剤

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 表面に直径が20〜2000オングスト
    ロームの細孔を有し、比容積が0.02〜0.10ml
    /g、かつ開孔率が全表面積の4%である多孔質粉体を
    接着剤に充填し、該接着剤を用いて光学部品同士または
    光学部品とその保持枠とを接合したことを特徴とする光
    学部品。
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