JP5637675B2 - Hybrid lens - Google Patents
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Description
本発明は、車両用ヘッドライト、サーチライト、プロジェクターライト、スポットライトのような大型ライトに装着する大口径レンズや、太陽光発電の大型集光レンズとして用いられ、異なる材質のレンズを組み合わせたハイブリッドレンズに関するものである。 The present invention is a large-diameter lens to be mounted on a large-sized light such as a vehicle headlight, a searchlight, a projector light, or a spotlight, or a hybrid combining a lens made of different materials and used as a large-scale condenser lens for photovoltaic power generation. It relates to lenses.
レンズは、カメラ、車両用ヘッドライトなどの各種光学機器や太陽光発電の集光レンズなどに用いられており、その機器の目的に応じた特有の優れた光学特性を必要とするものである。また、その機器の使用態様に合わせて、優れた耐熱性や耐候性等の耐久特性と、軽量化、小型化若しくは大型化した特定の形状に均一で均質に歩留まり良く大量に成形できる製造特性とが、求められている。これらのニーズに応えるため、レンズ原材料として、無機ガラスのような透明無機材料や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、COP(シクロオレフィンポリマー)樹脂、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂のような透明高分子材料が、汎用されている。 The lens is used in various optical devices such as a camera and a vehicle headlight, a condensing lens for solar power generation, and the like, and requires excellent optical characteristics peculiar to the purpose of the device. In addition, according to the use mode of the equipment, durability characteristics such as excellent heat resistance and weather resistance, and manufacturing characteristics that can be uniformly and uniformly formed in a large amount with a specific shape reduced in weight, size, or size However, there is a demand. In order to meet these needs, transparent raw materials such as inorganic glass, acrylic resin, polycarbonate resin, COP (cycloolefin polymer) resin, PET (polyethylene terephthalate) resin, silicone-modified epoxy resin, and silicone resin are used as lens raw materials. Such transparent polymer materials are widely used.
透明無機材料、特に無機ガラス製のレンズは、光学特性、耐熱性、耐候性に優れている反面、比重が約2.5以上と大きくて重く、加工性を向上させるために有害な鉛を含んでおり、しかも衝撃に弱くて割れ易く、切削等で再加工し難い。そのため最近は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、COP樹脂などの透明高分子材料で成形されたレンズが用いられている。 Transparent inorganic materials, especially lenses made of inorganic glass, are excellent in optical properties, heat resistance, and weather resistance, but have large specific gravity of about 2.5 or more and contain harmful lead to improve workability. In addition, it is weak against impact and easily cracked, and is difficult to rework by cutting or the like. Therefore, recently, a lens formed of a transparent polymer material such as an acrylic resin, a polycarbonate resin, or a COP resin has been used.
特にアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂やCOP樹脂で成形されたレンズは、軽く、衝撃に強く、線膨張係数が小さいため温度変化によりレンズ曲率が変化し難いことからレンズに汎用されているが、素材の耐熱性の低さから、高輝度光源による熱で経時的に黄変、変形、溶融してしまうという性質を抱えている。更にアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、COP樹脂を金型内において大口径で厚みのあるレンズを射出成形すると、その溶融した素材が冷却硬化する際にレンズ外部が先に冷えて硬化するが、レンズ内部はまだ溶融しているため、外部と内部とに温度差が生じたまま硬化が進むために僅かに収縮の差が生じる。得られたレンズは、大口径になるにつれ、レンズ全体に歪みが生じ、所謂ヒケを生じる結果、光学特性を損ねてしまい、実用上、最大でも直径40mm×厚み30mm程度のものしか得られないという問題がある。 In particular, lenses molded with acrylic resin, polycarbonate resin, and COP resin are light, strong against impact, and have a low coefficient of linear expansion, so that the lens curvature is difficult to change due to temperature changes. Due to its low nature, it has the property of being yellowed, deformed and melted over time by heat from a high-intensity light source. Furthermore, when an acrylic resin, polycarbonate resin, or COP resin is injection-molded with a large diameter and thick lens in the mold, when the molten material is cooled and cured, the outside of the lens is first cooled and cured. Since it is still melted, curing proceeds with a temperature difference between the outside and the inside, so that a slight difference in shrinkage occurs. As the resulting lens has a large diameter, the entire lens is distorted, and so-called sink marks are formed. As a result, the optical properties are impaired, and in practice, only lenses having a diameter of about 40 mm and a thickness of about 30 mm can be obtained. There's a problem.
一方、シリコーン樹脂で成形されたレンズは、2液付加硬化タイプシリコーンで成形した場合、表面と内部が均一に硬化する深部硬化性を有している。そのため、このようなレンズは、大口径で厚みのあるレンズに成形したとしてもヒケが生じにくく、加工性、特に金型からの離型性や転写性に優れ、無色透明で、比重が1.1程度と小さく、鉛も含まず、衝撃に強く、耐熱性も高く、高輝度光や熱に長期間曝されても黄変、変形、溶融、劣化をせず、耐候性に優れていることから、光半導体である太陽電池や、鉛フリーリフローを通す発光ダイオード(LED)を用いたレンズに向いている。 On the other hand, when a lens molded with a silicone resin is molded with a two-component addition-curing type silicone, it has a deep curability in which the surface and the interior are uniformly cured. Therefore, even if such a lens is molded into a large-diameter and thick lens, it does not easily cause sink marks, is excellent in processability, particularly releasability from a mold and transferability, is colorless and transparent, and has a specific gravity of 1. It is as small as 1 and does not contain lead, is resistant to impact, has high heat resistance, does not yellow, deform, melt or deteriorate even when exposed to high-intensity light or heat for a long period of time, and has excellent weather resistance. Therefore, it is suitable for a lens using a solar cell which is an optical semiconductor or a light emitting diode (LED) which allows lead-free reflow.
このようなシリコーン樹脂製のレンズとして、特許文献1に、オルガノポリシロキサンを含有する組成物で成形されたシリコーンレンズが開示されている。
As such a silicone resin lens,
シリコーン樹脂は一般的にアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂やCOP樹脂に比べ線膨張係数が大きい。そのため、シリコーン樹脂製のレンズは、高輝度光に曝されたときにその光により生じる熱や光源の熱で膨張してレンズ曲率が変化し、光軸がずれたり焦点が合わなくなったりするという問題がある。 Silicone resins generally have a larger linear expansion coefficient than acrylic resins, polycarbonate resins, and COP resins. Therefore, when a lens made of silicone resin is exposed to high-intensity light, the lens curvature changes due to the heat generated by the light or the heat of the light source, causing the optical axis to shift or become out of focus. There is.
他方、ガラスレンズに被覆した複合レンズとして、特許文献2に、ガラスレンズと、その一方のレンズ面にエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂のような有機高分子系樹脂が積層されガラスレンズの外周に延出する支持レンズとが、一体接合されたハイブリッドレンズが開示されている。このような熱硬化性樹脂にも、高輝度光源による熱で経時的に黄変や変形等を引き起こしてしてしまうという性質があるため、このようなハイブリッドレンズにしても、精密な大口径レンズや大型集光レンズとして、不十分である。また、熱硬化樹脂の黄変を目立たなくするために、ガラスの領域を大きくすると重くなり、或いは軽量化のために熱硬化樹脂の領域を大きくすると、黄変による光透過率が低下してしまう。
On the other hand, as a compound lens coated on a glass lens,
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、加工成形し易く、高輝度光や光源の熱に長時間曝されてもそれによる熱で変形せず、焦点のずれを引き起こさないで一定の焦点を維持できるうえ、長期間使用しても黄変、変形、溶融、劣化を生じず、軽量で耐候性や耐熱性に優れるハイブリッドレンズを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. It is easy to process and mold, and even when exposed to high-intensity light or heat from a light source for a long time, it is not deformed by the heat and does not cause defocusing. An object of the present invention is to provide a hybrid lens that can maintain a constant focal point and does not yellow, deform, melt, or deteriorate even when used for a long period of time, and is lightweight and excellent in weather resistance and heat resistance.
前記の目的を達成するためになされた特許請求の範囲の請求項1に記載のハイブリッドレンズは、車両用ヘッドライト、サーチライト、プロジェクターライト、及びスポットライトから選ばれる大型ライトに装着する大口径レンズと、太陽光発電の大型集光レンズとの何れかに用いられる大口径のハイブリッドレンズであって、シリコーン樹脂で成形された第一レンズと、無機ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィンポリマー樹脂、又はシリコーン変性エポキシ樹脂で成形された第二レンズとが、光源から被照射体への共通する光軸を有しつつ、重なり合っており、前記シリコーン樹脂が、それの原材料のシロキサン化合物を無溶媒中、白金触媒存在下で、反応させたものであり、前記シロキサン化合物のビニルシリル基及びジビニルシリル基から選ばれる何れかのビニルシリルと、ヒドロシリル基及びジヒドロシリル基から選ばれる何れかのヒドロシリルとを、付加させて、三次元架橋したものであり、前記第一レンズと前記第二レンズとが、前記シリコーン樹脂を少なくとも介した化学結合により、接着していることにより、重なり合っていることを特徴とする。
The hybrid lens according to
請求項2に記載のハイブリッドレンズは、請求項1に記載されたもので、前記第一レンズと前記第二レンズとが、前記シリコーン樹脂を直に介して、又は前記シリコーン樹脂とさらに透明接着剤とを介して、接着していることにより、前記重なり合っていることを特徴とする。 A hybrid lens according to a second aspect is the hybrid lens according to the first aspect, wherein the first lens and the second lens are directly passed through the silicone resin or the silicone resin and further a transparent adhesive. through the door, by adhering, characterized in that it said overlap.
請求項3に記載のハイブリッドレンズは、請求項2に記載されたもので、前記透明接着剤が、前記第一レンズと前記第二レンズとの各接合面を粘着及び/又は密着させて前記接着させるシリコーンゲル若しくはシリコーンエラストマー、又は前記第一レンズと前記第二レンズとの各接合面の活性基同士を化学結合によって接着させるシロキサンポリマーであることを特徴とする。 The hybrid lens according to a third aspect is the hybrid lens according to the second aspect, wherein the transparent adhesive causes the bonding surfaces of the first lens and the second lens to adhere and / or closely adhere to each other. silicone gel or silicone elastomers to, or being a siloxane polymer to be bonded by an active group together of Gakuyui case of the bonding surface between the first lens and the second lens.
請求項4に記載のハイブリッドレンズは、請求項3に記載されたもので、前記シリコーン樹脂がジメチルシロキシ基若しくはジフェニルシロキシ基を繰り返し単位として有しつつ前記シリコーンゲル若しくは前記シリコーンエラストマーで前記接着されており、又は前記シリコーン樹脂が前記ヒドロシリルを有したヒドロシリル基含有シリル基と前記ビニルシリルを有したビニル含有シリル基との活性シリル基を有しつつ前記第二レンズの表面の活性基に結合したビニルアルコキシシロキサンホモポリマーで前記化学結合によって接着されていることを特徴とする。 A hybrid lens according to a fourth aspect is the hybrid lens according to the third aspect, wherein the silicone resin has the dimethylsiloxy group or the diphenylsiloxy group as a repeating unit and is bonded with the silicone gel or the silicone elastomer. Or a vinyl alkoxy bonded to an active group on the surface of the second lens while having an active silyl group of a hydrosilyl group-containing silyl group having the hydrosilyl and a vinyl-containing silyl group having the vinylsilyl. A siloxane homopolymer is bonded by the chemical bond.
請求項5に記載のハイブリッドレンズは、請求項3に記載されたもので、前記シリコーンゲル若しくは前記シリコーンエラストマーが、針入度を最大で150とし、又はショアA硬度(Shore A硬度)を最大で60とすることを特徴とする。
The hybrid lens according to
請求項6に記載のハイブリッドレンズは、請求項1に記載されたもので、前記第一レンズが前記光源の側にあって凸レンズであり、前記第二レンズが前記被照射体の側にあって凸メニスカスレンズであることを特徴とする。 A hybrid lens according to a sixth aspect is the hybrid lens according to the first aspect, wherein the first lens is a convex lens on the light source side, and the second lens is on the irradiated body side. It is a convex meniscus lens.
請求項7に記載のハイブリッドレンズは、請求項1に記載されたもので、前記第一レンズと前記第二レンズとの何れかが、前記被照射体の側にあってフレネルレンズであることを特徴とする。
請求項8に記載のハイブリッドレンズは、請求項1〜7の何れかに記載されたもので、前記第一レンズ及び/又は前記第二レンズの接合すべき面に、コロナ放電処理、大気圧プラズマ処理又は紫外線処理の表面処理が施されていることを特徴とする。
請求項9に記載のハイブリッドレンズは、請求項1〜8の何れかに記載されたもので、前記第一レンズが前記光源の側にあり、前記第二レンズが前記被照射体の側にあって無機ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィンポリマー樹脂、若しくはシリコーン変性エポキシ樹脂で成形されており、又は前記第一レンズが前記被照射体の側にあり、前記第二レンズが前記光源の側にあって無機ガラスで成形されていることを特徴とする。
請求項10に記載のハイブリッドレンズは、請求項1〜9の何れかに記載されたもので、少なくとも直径を40mmとすることを特徴とする。
請求項11に記載のハイブリッドレンズは、請求項1〜10の何れかに記載されたもので、厚さが20〜1000mmとすることを特徴とする。
請求項12に記載のハイブリッドレンズは、請求項1に記載されたもので、前記第一レンズと前記第二レンズとが、化学結合を介して接合されていることを特徴とする。
請求項13に記載のハイブリッドレンズは、請求項1〜12の何れかに記載されたもので、前記第一レンズの線膨張係数が300〜170ppmであり、第二レンズの線膨張係数が200〜0.3ppmであることを特徴とする。
請求項14に記載のハイブリッドレンズは、請求項1〜13の何れかに記載されたもので、前記第一レンズ及び/又は前記第二レンズに、赤外線カットの表面処理がなされていることを特徴とする。
請求項15に記載のハイブリッドレンズは、請求項1〜14の何れかに記載されたもので、前記第一レンズと前記第二レンズとに、第三レンズが組み合わせられていることを特徴とする。
A hybrid lens according to a seventh aspect is the hybrid lens according to the first aspect, wherein one of the first lens and the second lens is a Fresnel lens on the irradiated body side. Features.
The hybrid lens according to claim 8 is the hybrid lens according to any one of
A hybrid lens according to a ninth aspect is the hybrid lens according to any one of the first to eighth aspects, wherein the first lens is on the light source side and the second lens is on the irradiated body side. inorganic glass Te, acrylic resin, polycarbonate resin, is molded in a cycloolefin polymer resin, or a silicone-modified epoxy resin, or the first lens is located on a side of the irradiated body, the side of the second lens is a light source And is formed of inorganic glass.
A hybrid lens according to a tenth aspect is the hybrid lens according to any one of the first to ninth aspects, wherein at least the diameter is 40 mm.
A hybrid lens according to an eleventh aspect is the hybrid lens according to any one of the first to tenth aspects, wherein the thickness is 20 to 1000 mm.
A hybrid lens according to a twelfth aspect is the hybrid lens according to the first aspect, wherein the first lens and the second lens are bonded via a chemical bond.
A hybrid lens according to a thirteenth aspect is the hybrid lens according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the first lens has a linear expansion coefficient of 300 to 170 ppm, and the second lens has a linear expansion coefficient of 200 to It is characterized by 0.3 ppm.
A hybrid lens according to a fourteenth aspect is the hybrid lens according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein the first lens and / or the second lens is subjected to an infrared cut surface treatment. And
A hybrid lens according to a fifteenth aspect is the hybrid lens according to any one of the first to fourteenth aspects, wherein a third lens is combined with the first lens and the second lens. .
本発明のハイブリッドレンズは、線膨張係数が比較的大きいシリコーン樹脂で加工成形された第一レンズと、線膨張係数が比較的小さい無機ガラスやアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂のようなレンズ原材料で加工成形された第二レンズとが、重なり合っている。そのため、大きい線膨張係数を有する第一レンズを、小さい線膨張係数を有する第二レンズで補償している結果、高輝度LEDによる高輝度光に長時間曝されてもそれによる熱で変形せず、光軸のずれを引き起こさず一定の焦点のまま維持できる。 The hybrid lens of the present invention is processed and molded with a first lens processed and molded with a silicone resin having a relatively large linear expansion coefficient and a lens raw material such as inorganic glass, acrylic resin or polycarbonate resin with a relatively small linear expansion coefficient. The second lens overlaps. Therefore, the first lens having a large linear expansion coefficient is compensated by the second lens having a small linear expansion coefficient. As a result, even if it is exposed to high-intensity light from a high-intensity LED for a long time, it is not deformed by the heat. It is possible to maintain a constant focus without causing an optical axis shift.
しかも、このハイブリッドレンズは、加工成形性に優れたシリコーン樹脂原材料を用いて成形されているから、それのひけを生じることなく、しかも均一で均質な直径40mmを超える大口径にすることができ、軽量化ができ、歩留まり良く大量に製造できるものである。 Moreover, since this hybrid lens is molded using a silicone resin raw material excellent in process moldability, it can have a large diameter exceeding a uniform and uniform diameter of 40 mm without causing sink marks. It can be reduced in weight and can be manufactured in large quantities with good yield.
このハイブリッドレンズは、第一レンズと第二レンズとの素材の優れた特性を組み合わせることにより、従来のレンズが有する様々な不具合を解消している。即ち、このハイブリッドレンズは、透明熱可塑性樹脂の厚物成形や耐熱性の低さから、大口径で相当な厚みを有していても、ヒケが生じない。またこのハイブリッドレンズは、高温環境下では、変形も溶融も起こさず、シリコーン樹脂の線膨張係数の大きさに起因して光源の熱などによるレンズ曲率の変化を生じず、焦点がずれることがない。 This hybrid lens eliminates various problems of conventional lenses by combining the excellent characteristics of the materials of the first lens and the second lens. In other words, this hybrid lens does not cause sink marks even when it has a large diameter and a considerable thickness due to the thick molding of a transparent thermoplastic resin and low heat resistance. In addition, this hybrid lens does not deform or melt in a high temperature environment, and does not change the lens curvature due to the heat of the light source due to the size of the linear expansion coefficient of the silicone resin. .
さらに、このハイブリッドレンズは、熱可塑性樹脂の成形時に量産性に優れ安価に所望の大きさや厚みに調整できる樹脂レンズと、耐熱性と肉厚成形性とに優れたシリコーン樹脂製のレンズとを、組み合わせたことにより、夫々単独では不十分であった耐熱性を、格段に向上させた安価な大口径レンズとすることができる。そのため、線膨張による焦点のずれを、抑制できる。さらに、アッベ数、屈折率の異なる素材を組み合わせることにより、光学設計の自由度が高まり、単独素材のレンズよりも色収差を改善する光学設計をすることができる。 Furthermore, this hybrid lens includes a resin lens that is excellent in mass productivity and can be adjusted to a desired size and thickness at a low cost when molding a thermoplastic resin, and a silicone resin lens that is excellent in heat resistance and thickness moldability. By combining them, it is possible to obtain an inexpensive large-diameter lens in which the heat resistance, which has been insufficient by itself, is significantly improved. Therefore, the focus shift due to linear expansion can be suppressed. Furthermore, by combining materials having different Abbe numbers and refractive indexes, the degree of freedom in optical design is increased, and an optical design that improves chromatic aberration over a single material lens can be achieved.
以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。 Hereinafter, although the form for implementing this invention is demonstrated in detail, the scope of the present invention is not limited to these forms.
本発明のハイブリッドレンズの好ましい一形態について、図1を参照しながら、詳細に説明する。 A preferred embodiment of the hybrid lens of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
このハイブリッドレンズ1は、図1に示す通り、シリコーン樹脂製の平凸レンズである第一レンズ2と、アクリル樹脂製の凸メニスカスレンズである第二レンズ3とが、重ね合わされ密着されたものである。ハイブリッドレンズ1は、光源5と被照射体(不図示)との間に配置される。第一及び第二レンズ2・3は、夫々性質の異なる原材料から成形されている。
As shown in FIG. 1, the
光源5側に配置される第一レンズ2は、シリコーン樹脂原材料の硬化により成形されており、光源5から出射される光6の入射側が平面形状であり、その光6の出射側が凸面形状の平凸レンズである。この第一レンズ2の材質であるシリコーン樹脂は、金型成形による精密な転写性に優れ、また耐擦傷性にも優れ、様々な波長の光に対する透過率が比較的高く、入射光の損失が少なく、高輝度光照射によっても経時的な黄変や変質のような劣化を引き起こさず、赤外線や紫外線等の光、水、熱、振動に対して安定なものである。これにより、第一レンズ2は、成形性、耐熱性、耐候性、透光性に優れた信頼性の高いものとなっている。
The
第一レンズ2を成形するのに用いられるシリコーン樹脂の原材料として、ポリ(ジメチルシロキサン)のようなポリ(ジアルキルシロキサン)やポリ(ジフェニルシロキサン)のようなポリ(ジアリールシロキサン)で例示されるポリシロキサン化合物が挙げられる。また、このようなシリコーン原料は、三次元架橋するシリコーンであってもよい。この三次元架橋するポリシロキサン化合物は、その途中のSi基が、アルキルオキシシリル基やジアルキルオキシシリル基、ビニルシリル基やジビニルシリル基、ヒドロシリル基やジヒドロシリル基であったり、それらの基が複数存在したりすることにより、網目状に三次元的に架橋するというものである。シロキサン化合物同士や、シロキサン化合物と必要に応じて用いられるシランカップリング剤とは、夫々のアルキルオキシシリル基又はジアルキルオキシシリル基同士が脱アルコール化反応により縮合して架橋したり、ビニルシリル基やジビニルシリル基とヒドロシリル基やジヒドロシリル基とが白金錯体等の白金触媒存在下で、無溶媒中、加熱や光照射によって付加して架橋したりする。シロキサン化合物はその中でも、付加して架橋するポリシロキサン化合物が好ましい。ジフェニルシロキシ基(-Si(C6H5)2-O-)やジメチルシロキシ基(-Si(CH3)2-O-)のような繰り返し単位を有するシロキサン化合物であってもよい。シロキサン化合物は、ジメチルシロキシ基の繰り返し単位を有し、アルキルオキシシリル基、ジアルキルオキシシリル基、ビニルシリル基、ジビニルシリル基、ヒドロシリル基、ジヒドロシリル基を有しているポリシロキサン化合物であると、一層好ましい。
Polysiloxane exemplified by poly (dialkylsiloxane) such as poly (dimethylsiloxane) and poly (diarylsiloxane) such as poly (diphenylsiloxane) as a raw material of the silicone resin used to mold the
第一レンズ2を成形するシリコーン樹脂は、アッベ数が高く色分離しないレンズを成形することができるポリジメチルシリコーンが好ましい。ポリジフェニルシリコーンは、フェニル基が長時間の照射で経時的に黄変する要因となるが、ポリジフェニルシリコーンの屈折率が1.5以上であってポリジメチルシリコーンの屈折率1.41よりも大きいから、レンズを薄型化するのに適し、物理的特性も優れているため、ハイブリッドレンズの材料として、有効である。
The silicone resin that molds the
また、アッベ数の異なる素材の組み合わせ、例えば無機ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、COP樹脂、又はシリコーン変性エポキシ樹脂と、ポリジフェニルシリコーン、又はポリジメチルシリコーンとの組み合わせにより、色収差を低減する光学設計を行うことも可能である。例えば、シリコーン樹脂同士の組合せの場合、ポリジメチルシリコーン(透過率94%、屈折率1.41、アッベ数53、線膨張係数250ppm、硬度Shore A75)を用いて両面凸レンズを成形し、ポリジフェニルシリコーン(透過率92%、屈折率1.52、アッベ数35、線膨張率190ppm、硬度Shore D70)を用いて、片面平凹レンズと組み合わせることにより、補色である赤色光と青色光とを重ならせ、色消しすることで、補正することができる。このように線膨張率や、各光学特性の異なる素材を組み合わせて、線膨張の変化による焦点のずれを防止したり、色収差を低減したレンズを作ることができる。 Also, optical design that reduces chromatic aberration by combining materials with different Abbe numbers, such as inorganic glass, acrylic resin, polycarbonate resin, COP resin, or silicone-modified epoxy resin, and polydiphenyl silicone or polydimethyl silicone. It is also possible to do this. For example, in the case of a combination of silicone resins, a double-sided convex lens is molded using polydimethyl silicone (transmittance 94%, refractive index 1.41, Abbe number 53, linear expansion coefficient 250 ppm, hardness Shore A75), and polydiphenyl silicone. (Transmittance 92%, Refractive index 1.52, Abbe number 35, Linear expansion coefficient 190ppm, Hardness Shore D70) are combined with a single-sided plano-concave lens to overlap the complementary red light and blue light. It can be corrected by achromatic color. In this way, by combining materials having different linear expansion coefficients and optical characteristics, it is possible to prevent a focus shift due to a change in linear expansion or to make a lens with reduced chromatic aberration.
第一レンズ2の線膨張係数は、300〜170ppmであることが好ましい。特に、ポリジメチルシリコーン樹脂の場合、硬さがshore A70〜Shore D50で、透過率92%以上、であることが好ましく、ポリジフェニルシリコーン樹脂の場合、硬さがShore D20〜D70で、透過率が90%以上であるとレンズとして透明性に優れ、硬度が大きいことから線膨張率も小さく抑えられ、レンズへのゴミの付着も低減でき、照明器具への固定の際に変形も防止できるなど取り扱いも容易になることから好ましい。
The linear expansion coefficient of the
被照射体側に配置される第二レンズ3は、アクリル樹脂原材料の硬化により成形されており、光源5からの光6の入射側が、第一レンズ2の凸面形状に整合する凹面形状となっており、その光6の出射側が、入射側の凹面形状の曲率よりも大きい曲率の凸面形状となった凸メニスカスレンズである。この第二レンズ3は、第一レンズ2の凸面形状を覆いつつ透明接着剤層4を介してそこへ密着して接着されている。この第二レンズ3の材質であるアクリル樹脂は、線膨張係数がシリコーン樹脂よりも小さいものである。
The
第二レンズ3は、アクリル樹脂で成形された例を示したが、それに変えて、アクリル樹脂と同様に線膨張率がシリコーン樹脂よりも小さいポリカーボネート樹脂やCOP樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂で成形されていてもよく、また無機ガラスで成形されていてもよい。
The
この第二レンズ3の材質であるアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂やCOP樹脂やシリコーン変性エポキシ樹脂や無機ガラスは、様々な波長の光に対する透過率が比較的高く、入射光の損失が少ないものである。
The acrylic resin, polycarbonate resin, COP resin, silicone-modified epoxy resin, and inorganic glass, which are the materials of the
第二レンズ3の線膨張係数は、200〜0.3ppmであることが好ましい。
The linear expansion coefficient of the
第一及び第二レンズ2・3は、必要に応じ、用途に合わせて、拡散剤、ガラスビーズ、顔料、蛍光体、紫外線吸収剤を分散していてもよいし、レンズ表面に紫外線カット、赤外線カット、反射防止コート、アンチグレアコート、バンドパスフィルターなどを蒸着、CVD(Chemical Vapor Deposition)処理、コーティングにより表面処理を行ってもよいし、表面を粗面化して拡散効果を出す梨地加工を行ってもよい。
The first and
第一及び第二レンズ2・3を接着している透明接着剤層4は、シリコーンゲル層、例えば、JIS K2220に準拠し針入度計で測定した針入度が90〜37の硬さのポリジメチルシロキサンのゲル膜やシリコーンエラストマー層、JIS Z2246に準拠したShoreA硬度計で測定した5〜60のショア硬さのポリジメチルシロキサンのエラストマー層が挙げられる。透明接着剤4は、低分子シロキサンカット品、例えばLPS−1400、LPS−2400(何れも信越化学工業株式会社製;商品名)、OE−6250、ソテファ、SE1740(何れも東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製;商品名)のような市販品であってもよい。このシリコーンゲル層のようなゲル状物質の物理的な粘着性やシリコーンエラストマー層の物理的弾性によって両レンズ2・3が隙間無く、密着している。
The transparent
透明接着剤層4が、シリコーンゲル層又はシリコーンエラストマー層であると、第一及び第二レンズ2・3の線膨張係数の相違に基づく応力を緩和するのに、役立つ。
When the transparent
第一及び第二レンズ2・3を透明接着剤層4で接着した例を示したが、化学結合を介して接合されていてもよい。透明接着剤層4の接着剤の屈折率は、第一又は第二レンズ2・3を形成する素材、例えばポリジメチルシリコーンやポリジフェニルシリコーンの屈折率と同等か、目視で屈折程度の違いを認識し得ない程度しか相違しない略同程度であると表面反射の回数を減らすことができるため好ましい。また、この接着剤の屈折率は、第一又は第二レンズ2・3を形成する素材の中間の屈折率であると、界面反射を小さくできるため、より好ましい。
Although the example which adhere | attached the 1st and
第一レンズ2と第二レンズ3とが透明接着剤を介して接着され又は化学結合を介して接合されていることによって強固に密着されたハイブリッドレンズ1は、高温に曝されて線膨張率の大きな第一レンズ2が幾分線膨張するとしても、線膨張率の小さな第二レンズ3が第一レンズ2の線膨張を抑制することによって補償する結果、光軸や焦点がずれないようになっている。
The
このハイブリッドレンズ1は、第一レンズ2と第二レンズ3とが重ねられて接着されている例を示したが、これらが密着されて重ねられたものであってもよく、粘着されて重ねられたものでもよい。
In this
ハイブリッドレンズ1は、光源5側に無機ガラス、アクリル樹脂、又はポリカーボネート、COP樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂で成形された第二レンズを配置し、被照射体側にシリコーン樹脂で成形された第二レンズ3を配置していてもよい。第一レンズ2と第二レンズ3との材質が逆であってもよい。
The
このハイブリッドレンズ1は、形状や大きさに特に制限はないが、レンズ直径が最大で1000mm、好ましくは40〜150mmの大口径レンズである。又はハイブリッドレンズ1の透過率は、90%以上であることが好ましい。
The
ハイブリッドレンズ1は、成形性に優れておりレンズに厚みを持たせることができ、その厚さは、最大で1000mm、好ましくは20〜100mmである。第一レンズ2と第二レンズ3との厚みは、特に限定されず、一方が薄く他方が厚くてもよい。
The
別なハイブリッドレンズ1aは、図2に示されるように、板状であってシリコーン樹脂から成形されている第一レンズ2と、フレネルレンズであって無機ガラス、アクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂、COP樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂から成形されている第二レンズ3とが、重ねられて成形されているものである。
As shown in FIG. 2, another
なお、第一レンズ2及び第二レンズ3の形状は限定されず、光の集光、拡散、屈折、反射等、入射光を透過し出射する過程で光を変更するレンズであればよく、両凸レンズ、平凸レンズ、凸メニスカスレンズ、両凹レンズ、平凹レンズ、凹メニスカスレンズ、プリズムであってもよい。またそれらを各々の組み合わせで重ね合わせることが可能である。
The shapes of the
また、第一レンズ2、又は第二レンズ3は、成形時のヒケを最小にするために肉厚一定の単なるドーム形状やフラットな板でもよく、何れか一方では光の集光、拡散、屈折、反射等、入射光を透過し出射する過程で光を変更する効果が無いが、複合して用いることによりレンズ効果を奏するものであればよい。
Further, the
第一レンズ2と第二レンズ3とからなる単一のハイブリッドレンズの例を示したが、そのハイブリッドレンズの複数が並び、又は縦横に列を為し、又は同心円状に列を為して、ハイブリッドレンズの集合体となっていてもよい。
Although the example of the single hybrid lens which consists of the
第一レンズ2が光源5側に配置されている例を示したが、光が集光する部分も高熱になるため、光源や照明器具の構造、用途、使用環境に合わせて、第二レンズ3が光源5側に配置されていてもよい。また、ハイブリッドレンズとして、第一レンズ2、第二レンズ3の組合せている例を示したが、第三レンズを組み合わせて、用途に合わせて3つのレンズの組み合わせによるハイブリッドレンズとなってもよい。
Although the example in which the
図1に示すハイブリッドレンズ1は、以下のような製法により作製される。
The
第一の製法は、以下の通りである。先ず、シリコーン樹脂原料組成物を雌金型に流し込み、雄金型を嵌め合わせて、その隙間で、成型しつつ硬化させて第一レンズ2を成形する。またアクリル樹脂原料組成物を金型に流し込み、雄金型を嵌め合わせて、その隙間で、成型しつつ硬化させて第二レンズ3を成形する。第二レンズ3の凹面に透明接着剤であるジメチルシリコーンゲルを垂らし込み、そこに第一レンズ2の凸面を嵌合させて密着させ、そのゲル層4を介して接着することによって、ハイブリッドレンズ1を成形する。
The first production method is as follows. First, the silicone resin raw material composition is poured into a female mold, the male mold is fitted together, and the
以下のような別な第二の製法によって作製してもよい。先ず、ヒドロシリル基含有シリル基を有するシリコーン樹脂成分が含まれているシリコーン原料組成物を、雌金型に流し込み、雄金型を嵌め合わせて、その隙間で、成型しつつ硬化させて第一レンズ2を成形する。またアクリル樹脂原料組成物を金型に流し込み、雄金型を嵌め合わせて、その隙間で、成型しつつ硬化させて第二レンズ3を成形する。第二レンズ3の接合すべき面を、脱脂してから、コロナ放電処理、大気圧プラズマ処理又は紫外線処理の表面処理を施し、その接合表面から水酸基を露出させたり新たに生成させたりする。その接合面を、CH2=CH-Si(OCH3)2-O-[(CH2=CH-)Si(-OCH3)-O-]j-Si(OCH3)2-CH=CH2(jは3〜4)で例示されるビニルメトキシシロキサンホモポリマーのようなビニルアルコキシシロキサンホモポリマーの溶液に浸漬したりその溶液を塗布したりしてから、熱処理し、その接合表面上に生成させた水酸基とビニルメトキシシロキサンホモポリマーとを反応させ、シリルエーテルを成形させて、ビニルシリル基含有シリル基である活性シリル基を生成させる。反応性を向上させるために、それを白金触媒懸濁液に浸し、活性シリル基中のビニル基に白金触媒を保持させる。そこに必要に応じ同様に脱脂処理や表面処理した第一レンズ2の接合面を、接触させ、加熱して加硫すると、ビニルシリル基含有シリル基のビニルと、ヒドロシリル基含有シリル基のヒドロシリルとが付加型反応をする結果、第一レンズ2と第二レンズ3とが強固な化学結合を介して付され確りと結合される。
You may produce by another 2nd manufacturing methods as follows. First, a silicone raw material composition containing a silicone resin component having a hydrosilyl group-containing silyl group is poured into a female mold, the male mold is fitted together, and the first lens is cured while being molded in the gap. 2 is molded. Moreover, the acrylic resin raw material composition is poured into a metal mold, a male metal mold is fitted together, and the
活性基がビニル基であるビニルメトキシシロキサンホモポリマーを用い第二レンズ表面に結合させ、反応性基がヒドロシリル基であるヒドロシリル基含有シリル基含有シリコーン樹脂成分が含まれているシリコーン組成物を用いた例を示したが、活性基が、ヒドロシリル含有シリル基、ビニル含有シリル基、アルコキシシリル含有シリル基、加水分解性基含有シリル基の何れかの活性シリル基であり、反応性基が、前記シリコーン樹脂成分中のヒドロシリル基含有シリル基、ビニルシリル基含有シリル基、アルコキシシリル含有シリル基、加水分解性基含有シリル基の何れかの反応性シリル基であってもよい。活性基と反応性基との組み合わせは、何れかがヒドロシリル基含有シリル基である場合に他方がビニルシリル基含有シリル基であり、何れかがアルコキシシリル含有シリル基である場合に他方がアルコキシシリル含有シリル基又は加水分解性基含有シリル基であり、何れもが加水分解性基含有シリル基であるものが、挙げられる。 A silicone composition containing a hydrosilyl group-containing silyl group-containing silicone resin component in which a reactive group is a hydrosilyl group is bonded to the second lens surface using a vinyl methoxysiloxane homopolymer whose active group is a vinyl group. As an example, the active group is any active silyl group of hydrosilyl-containing silyl group, vinyl-containing silyl group, alkoxysilyl-containing silyl group, hydrolyzable group-containing silyl group, and the reactive group is the silicone. The reactive silyl group may be any of hydrosilyl group-containing silyl group, vinylsilyl group-containing silyl group, alkoxysilyl-containing silyl group, and hydrolyzable group-containing silyl group in the resin component. The combination of the active group and the reactive group, when either is a hydrosilyl group-containing silyl group, the other is a vinylsilyl group-containing silyl group, and when either is an alkoxysilyl-containing silyl group, the other is alkoxysilyl-containing Examples include silyl groups or hydrolyzable group-containing silyl groups, all of which are hydrolyzable group-containing silyl groups.
このような活性シリル基は何れも、レンズの表面の水酸基に機能性アルコキシシリル化合物のアルコキシシリル基が反応することにより、成形されるものである。 Any of these active silyl groups is formed by the reaction of the alkoxysilyl group of the functional alkoxysilyl compound with the hydroxyl group on the surface of the lens.
シリコーン樹脂の特性により、金型による成形方法は、その金型に加工することで、複雑で細かい形状であるレンズであっても容易に成形することができる。 Due to the characteristics of the silicone resin, the molding method using a mold can be easily molded even if the lens has a complicated and fine shape by processing the mold.
第一レンズ2及び第二レンズ3の成形は、研磨加工であってもよい。
The molding of the
また、第一レンズ2と第二レンズ3とを別々で成形してハイブリッドレンズ1を成形する例を示したが、第一レンズ2と第二レンズ3とを一体成形してもよい。第一レンズ2と第二レンズ3とをインサート成形してもよい。
Moreover, although the example which shape | molds the
ハイブリッドレンズ1は、以下のようにして使用される。
The
図1に示すようにシリコーン樹脂製の平凸レンズである第一レンズ2と、アクリル樹脂製の凸メニスカスレンズである第二レンズ3とが、透明接着剤であるシリコーンゲルの層4を介して、重ねられて密着しているハイブリッドレンズ1を例に説明する。
As shown in FIG. 1, a
光源5例えば高輝度LEDからの高輝度光6が、第一レンズ2へ入射し、さらにシリコーンゲル層4を経て、第二レンズ3から出射し、被照射体を照らす。この光6で加熱されて第一レンズ2が線膨張するが、第二レンズ3とシリコーンゲル層4を介して密着し固定されていることに起因して、線膨張率の大きな第一レンズ2が幾分線膨張しても、線膨張率の小さな第二レンズ3が第一レンズ2の線膨張を抑制して変形を防止し線膨張率を補償する結果、シリコーン製の第一レンズ2のみならず第二レンズ3の光軸や焦点がずれない。しかも、第一レンズ2は高輝度光6による経時的な黄変を生じさせないことと第二レンズ3への熱伝導を抑制していることとに起因して、第二レンズ3の黄変も抑制している。
High-
以下、本発明を適用するハイブリッドレンズを試作した実施例について、詳細に説明する。 Hereinafter, an example in which a prototype of a hybrid lens to which the present invention is applied will be described in detail.
(実施例1)
第二レンズ3の成形用素材として、アクリペット 導光板グレード VH5(三菱レイヨン株式会社製;商品名、アクリペットは同社登録商標)を、用いた。それを、射出成形機で、図1のように光学設計した曲面を有する直径65mmで厚み2mmの内面ドーム型非球面形状レンズである凸メニスカスレンズを成形するレンズ成型金型へ射出して、凸メニスカスレンズである第二レンズ3の成形物を得た。
別途、第一レンズ2の成形用素材として、シリコーン樹脂 LPS−3400(信越化学工業株式会社製;商品名、ゴム硬度ShoerAが75)を、用いた。それを、先に成形した第二レンズ3の内面ドーム形状よりもやや小さいものであって図1のように光学設計した曲面を有する半球状レンズを成形するためのレンズ成型金型へ流し込み、真空脱泡後、コンプレッション成形により180℃×30分間の条件で硬化させ、第二レンズ3の内面ドーム形状よりやや小さな半球状の第一レンズ2である成形物を得た。
次に、第一レンズ2と第二レンズ3との両方の接着面にコロナ処理を施した。シリコーン接着剤であるSE1740(東レ・ダウコーニング株式会社製;商品名、ShoerA硬度は34)を、第二レンズ3の接着面である内面ドーム形状の頂部に盛り上がるように塗布し、その内面ドーム形状に嵌合するように第一レンズ2を挿入し、空気を巻き込まないように接着剤を押し広げ、その透明接着剤層4で、両レンズ2・3を密着した。その後、両レンズ2・3ごとホルダー(不図示)で周囲を押さえ付けて上下固定し、そのまま加熱オーブンを用いて70℃×1時間の条件で接着剤を硬化させて、接着を行い、ヘッドライト用ハイブリッドレンズ1を作製した。
Example 1
As a material for molding the
Separately, silicone resin LPS-3400 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; trade name, rubber hardness Shoer A is 75) was used as a molding material for the
Next, the corona treatment was performed on the adhesive surfaces of both the
(実施例2)
第二レンズ3の成形用素材として、シリコーン樹脂 LPS−3400(信越化学工業株式会社製;商品名、ゴム硬度ShoerAが75)を、用いた。それを、図2のように光学設計したフレネルレンズを成形するレンズ成形金型へ流し込み、真空脱泡後、コンプレッション成形により180℃×30分間の条件で硬化させ、300mm四方のフレネルレンズ成形体である第二レンズ3の成形物を、得た。
別途、第一レンズ2の成形用素材として、太陽電池用カバーガラス ソライト(旭硝子株式会社製;商品名)を、300mm四方のサイズにカットし、準備した。
次に、東レ・ダウ・コーニング製 シリコーン接着剤であるCY52−276(東レ・ダウコーニング株式会社製;商品名、JIS K2220に準拠した針入度は75)を、第一レンズ2のガラス接着面へ塗布した。第二レンズ3のフレネルレンズ接着面と第一レンズ2のガラス接着面とを密着させ、50℃×1時間の条件で接着剤を硬化させて、接着を行い、太陽電池用の集光レンズであるハイブリッドレンズ1を作製した。
(Example 2)
Silicone resin LPS-3400 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; trade name, rubber hardness Shoer A is 75) was used as a molding material for the
Separately, as a material for molding the
Next, CY52-276 (manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd .; trade name, penetration according to JIS K2220 is 75), which is a silicone adhesive manufactured by Toray Dow Corning, is used as the glass adhesive surface of the
(実施例3)
第二レンズ3の成形用素材として、アクリペット 導光板グレード VH5(三菱レイヨン株式会社製;商品名、アクリペットは同社登録商標)を、用いた。それを、射出成形機で、図1のように光学設計した曲面を有する直径65mmで厚み2mmの内面ドーム型非球面形状レンズである凸メニスカスレンズを成形するレンズ成型金型へ射出して、凸メニスカスレンズである第二レンズ3の成形物を得た。
別途、第一レンズ2の成形用素材として、シリコーン樹脂 LPS−5510(信越化学工業株式会社製;商品名、樹脂硬度Shoer D硬度が60)を、用いた。それを、先に成形した第二レンズ3の内面ドーム形状よりもやや小さいものであって図1のように光学設計した曲面を有する半球状レンズを成形するためのレンズ成型金型へ流し込み、真空脱泡後、コンプレッション成形により180℃×30分間の条件で硬化させ、第二レンズ3の内面ドーム形状よりやや小さな半球状の第一レンズ2であるレンズ成形物を得た。
次に、第一レンズ2と第二レンズ3との両方の接着面にコロナ処理を施した。それらをビニルメトキシシロキサンホモポリマーの溶液に浸漬し乾燥させた後、シリコーン接着剤としてシリコーンエラストマー LPS−2400(信越化学工業株式会社製;商品名、ゴム硬度ShoerAが24)を、第二レンズ3の接着面である内面ドーム形状の頂部に盛り上がるように塗布し、第一レンズ2を挿入し、空気を巻き込まないように接着剤を押し広げた、その透明接着剤層4で、両レンズ2・3を密着した。その後、両レンズ2・3ごとホルダー(不図示)で周囲を押さえ付けて上下固定し、そのまま加熱オーブンを用いて70℃×1時間の条件で接着剤を硬化させて、接着を行い、ヘッドライト用ハイブリッドレンズ1を作製した。
Example 3
As a material for molding the
Separately, silicone resin LPS-5510 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; trade name, resin hardness Shoer D hardness is 60) was used as a molding material for the
Next, the corona treatment was performed on the adhesive surfaces of both the
(実施例4)
第二レンズ3の成形用素材として、アクリペット 導光板グレード VH5(三菱レイヨン株式会社製;商品名、アクリペットは同社登録商標)を、用いた。それを、射出成形機で、図1のように光学設計した曲面を有する直径65mmで厚み2mmの内面ドーム型非球面形状レンズである凸メニスカスレンズを成形するレンズ成型金型へ射出して、凸メニスカスレンズである第二レンズ3の成形物を得た。
別途、第一レンズ2として、直径65mmで厚み2mmの白ガラスを準備した。
次に、第一レンズ2と第二レンズ3との両方の接着面にコロナ処理を施した。それらをビニルメトキシシロキサンホモポリマーの溶液に浸漬し乾燥させた後、シリコーンエラストマーであるWACKER SiriGel 612(旭化成ワッカーシリコーン株式会社製;商品名)を第三レンズとして、第二レンズ3の内面ドーム内に充填し、第一レンズ2で蓋をするように封止し、室温で硬化させ、ハイブリッドレンズ1を作製した。
Example 4
As a material for molding the
Separately, white glass having a diameter of 65 mm and a thickness of 2 mm was prepared as the
Next, the corona treatment was performed on the adhesive surfaces of both the
(実施例5)
第一レンズ2の成形用素材として、アクリペット 導光板グレード VH5(三菱レイヨン株式会社製;商品名、アクリペットは同社登録商標)を、用いた。それを、射出成形機で、光学設計した曲面を有する直径60mmの両面凸形状の両凸レンズを成形するレンズ成型金型へ射出して、両凸レンズである第一レンズ2の成形物を得た。
別途、第二レンズ3の成形用素材として、シリコーン樹脂 SR7010(東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製;商品名)を用いた。それを、直径65mmで片面が先に成形した第一レンズ2の凸形状に合わせ他の片面を平面とする平凹レンズを成形するためのレンズ成型金型へ流し込み、平凹レンズである第二レンズ3を成形した。
次に、第一レンズ2と第二レンズ3との両方の接着面にコロナ処理を施した。それらを、ビニルメトキシシロキサンホモポリマーの溶液に浸漬し乾燥させた後、シリコーンエラストマーであるWACKER SiriGel 612(旭化成ワッカーシリコーン株式会社製;商品名)を緩衝層として用いて、両レンズ2・3を接合し、アッベ数の異なる素材を組み合わせて、色収差を低減させたハイブリッドレンズ1を作製した。
(Example 5)
As a molding material for the
Separately, a silicone resin SR7010 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd .; trade name) was used as a molding material for the
Next, the corona treatment was performed on the adhesive surfaces of both the
これらのレンズは、比較的大きい線膨張係数を有するシリコーン樹脂製のレンズを、比較的小さい線膨張係数を有するレンズで補償している結果、高輝度LEDに長時間曝されたときの熱で変形せず、焦点を一定に維持している。 These lenses are deformed by heat when they are exposed to high-intensity LEDs for a long time, as a result of compensating the lens made of silicone resin having a relatively large linear expansion coefficient with a lens having a relatively small linear expansion coefficient. Without keeping the focus constant.
本発明のハイブリッドレンズは、大型レンズとして有用であって、車両用ヘッドライト用のレンズ、サーチライトやプロジェクター等の投影機用のレンズ、灯台の投光器用のレンズ、高輝度発光ダイオード搭載照明器具用のレンズ、太陽光発電の集光レンズなどに用いられる。 The hybrid lens of the present invention is useful as a large-sized lens, and is used for a vehicle headlight lens, a lens for a projector such as a searchlight or a projector, a lens for a lighthouse projector, and a lighting device equipped with a high-intensity light-emitting diode. It is used for the lens of this kind, the condensing lens of solar power generation, etc.
1,1aはハイブリッドレンズ、2は第一レンズ、3は第二レンズ、4は透明接着剤層、5は光源、6は光である。 1, 1a is a hybrid lens, 2 is a first lens, 3 is a second lens, 4 is a transparent adhesive layer, 5 is a light source, and 6 is light.
Claims (15)
シリコーン樹脂で成形された第一レンズと、無機ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィンポリマー樹脂、又はシリコーン変性エポキシ樹脂で成形された第二レンズとが、光源から被照射体への共通する光軸を有しつつ、重なり合っており、
前記シリコーン樹脂が、それの原材料のシロキサン化合物を無溶媒中、白金触媒存在下で、反応させたものであり、前記シロキサン化合物のビニルシリル基及びジビニルシリル基から選ばれる何れかのビニルシリルと、ヒドロシリル基及びジヒドロシリル基から選ばれる何れかのヒドロシリルとを、付加させて、三次元架橋したものであり、
前記第一レンズと前記第二レンズとが、前記シリコーン樹脂を少なくとも介した化学結合により、接着していることにより、重なり合っていることを特徴とするハイブリッドレンズ。 A large-diameter hybrid lens used for either a large-diameter lens mounted on a large-sized light selected from vehicle headlights, searchlights, projector lights, and spotlights, and a large-scale condenser lens for photovoltaic power generation. ,
The first lens molded with silicone resin and the second lens molded with inorganic glass, acrylic resin, polycarbonate resin, cycloolefin polymer resin, or silicone-modified epoxy resin are common light from the light source to the irradiated object. Have axes, overlap,
The silicone resin is obtained by reacting a raw material siloxane compound in the absence of a solvent in the presence of a platinum catalyst, and any one of the above-described vinylsilyl groups and divinylsilyl groups of the siloxane compound and a hydrosilyl group. And any one of hydrosilyls selected from dihydrosilyl groups are added and three-dimensionally crosslinked,
The hybrid lens, wherein the first lens and the second lens overlap each other by being bonded by chemical bonding through at least the silicone resin.
前記第一レンズが前記被照射体の側にあり、前記第二レンズが前記光源の側にあって無機ガラスで成形されていることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載のハイブリッドレンズ。 The first lens is on the light source side, and the second lens is on the irradiated object side, and is molded of inorganic glass, acrylic resin, polycarbonate resin, cycloolefin polymer resin, or silicone-modified epoxy resin or wherein the first lens is located on a side of the irradiation object, according to claim 1, wherein the second lens is characterized in that it has been formed with inorganic glass be in a side of the light source Hybrid lens.
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