JP6775026B2 - Composite optical element - Google Patents
Composite optical element Download PDFInfo
- Publication number
- JP6775026B2 JP6775026B2 JP2018541900A JP2018541900A JP6775026B2 JP 6775026 B2 JP6775026 B2 JP 6775026B2 JP 2018541900 A JP2018541900 A JP 2018541900A JP 2018541900 A JP2018541900 A JP 2018541900A JP 6775026 B2 JP6775026 B2 JP 6775026B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flange surface
- optical element
- resin composition
- composite optical
- resin layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 99
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 44
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 49
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 49
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 20
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 18
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 96
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 5
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- ZMZHRHTZJDBLEX-UHFFFAOYSA-N (2-phenylphenyl) prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZMZHRHTZJDBLEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012956 1-hydroxycyclohexylphenyl-ketone Substances 0.000 description 1
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical group C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical group C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEBCLRKUSAGCDF-UHFFFAOYSA-N ac1mi23b Chemical compound C1C2C3C(COC(=O)C=C)CCC3C1C(COC(=O)C=C)C2 VEBCLRKUSAGCDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 description 1
- GCTPMLUUWLLESL-UHFFFAOYSA-N benzyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC1=CC=CC=C1 GCTPMLUUWLLESL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N bis[2-(1-hydroxycyclohexyl)phenyl]methanone Chemical compound C=1C=CC=C(C(=O)C=2C(=CC=CC=2)C2(O)CCCCC2)C=1C1(O)CCCCC1 MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000004193 piperazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003386 piperidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明は、複合光学素子に関する。 The present invention relates to composite optical elements.
ガラス基材の表面に樹脂層が設けられてなる複合光学素子は、典型的にはガラス基材の表面の中央部と成形型の成形面との間に挟み込まれた樹脂組成物が、ガラス基材の表面に沿って外径側に向けて押し広げられ、押し広げられた樹脂組成物が硬化されて製造される(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
In a composite optical element in which a resin layer is provided on the surface of a glass base material, a resin composition sandwiched between a central portion of the surface of the glass base material and a molding surface of a molding mold is typically a glass base. The resin composition is expanded along the surface of the material toward the outer diameter side, and the expanded resin composition is cured to produce the resin composition (see, for example,
特許文献1に記載された複合光学素子では、樹脂層は、ガラス基材の表面の中央部に設けられている光学素子面だけでなく、光学素子面の外周に設けられている切り欠き面にも形成されており、樹脂層の密着性を高める観点から、切り欠き面は粗面とされている。
In the composite optical element described in
特許文献2に記載された複合光学素子では、樹脂層が、ガラス基材の表面の中央部だけでなく外周部にも形成されており、ガラス基材の外周部に形成されている樹脂層の光学有効外部には、外径側に向けて次第に薄くなる傾斜部分が形成されている。
In the composite optical element described in
上記の複合光学素子の製造方法において、樹脂組成物はガラス基材の表面の中央部から円状に均一に広げられることが望ましいが、樹脂組成物の広がりが不均一となる場合がある。例えば、特許文献1に記載された複合光学素子では、樹脂層が形成される光学素子面の外周に設けられている切り欠き面が粗面とされており、ガラス基材の表面の樹脂組成物に対する濡れ性が光学素子面と切り欠き面とで相違し、この濡れ性の変化に影響されて樹脂組成物の広がりが不均一となる場合がある。樹脂組成物の広がりが不均一であると、ガラス基材の表面の同一円周上で樹脂層によって覆われている部分と樹脂層によって覆われていない部分とが生じ、外観不良となる虞があり、またゴーストが発生する虞もある。
In the above method for manufacturing a composite optical element, it is desirable that the resin composition is uniformly spread in a circular shape from the central portion of the surface of the glass base material, but the spread of the resin composition may be non-uniform. For example, in the composite optical element described in
樹脂組成物の不均一な広がりに対し、特許文献2に記載された複合光学素子では、樹脂層の光学有効外部に、外径側に向けて次第に薄くなる傾斜部分が形成されている。樹脂層の傾斜部分を成形するガラス基材の表面と成形型の成形面との間の成形空間(以下、傾斜部分成形空間という)は外径側に向けて次第に狭められ、外径側に向けて次第に狭まる空間形状に起因して、樹脂組成物の傾斜部分成形空間における外径側に向けた流動抵抗は円周方向の流動抵抗に比べて高くなる。このため、ガラス基材の表面に沿って外径側に向けて押し広げられる樹脂組成物が傾斜部分成形空間に達すると、樹脂組成物は傾斜部分成形空間を円周方向に流動する。この結果、傾斜部分成形空間が樹脂組成物によって満たされ、樹脂組成物の不均一な広がりが抑制される。
With respect to the non-uniform spread of the resin composition, in the composite optical element described in
しかし、樹脂組成物の外径側に向けた流動抵抗と円周方向の流動抵抗との差を利用して傾斜部分成形空間に樹脂組成物を充填するには、外径側に向けた流動抵抗と円周方向の流動抵抗との間に比較的大きな差を生じさせる必要がある。このため、相応の粘度が樹脂組成物に求められるが、粘度が高くなる程に樹脂組成物をガラス基材の表面に沿って押し広げるのに時間を要し、製造効率が低下する。また、樹脂組成物を押し広げる時間を短縮しようとすると成形型の成形面の僅かな濡れ性の変化によっても樹脂組成物に気泡を噛み込む虞がある。 However, in order to fill the inclined partial molding space with the resin composition by utilizing the difference between the flow resistance toward the outer diameter side of the resin composition and the flow resistance in the circumferential direction, the flow resistance toward the outer diameter side is used. It is necessary to make a relatively large difference between the flow resistance in the circumferential direction and the flow resistance in the circumferential direction. Therefore, a suitable viscosity is required for the resin composition, but as the viscosity increases, it takes time to spread the resin composition along the surface of the glass base material, and the production efficiency decreases. Further, if it is attempted to shorten the time for spreading the resin composition, there is a possibility that air bubbles may be caught in the resin composition even by a slight change in the wettability of the molding surface of the molding die.
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、ガラス基材の表面上で均一に広がった樹脂層を備え、製造効率に優れる複合光学素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a composite optical element having a resin layer uniformly spread on the surface of a glass substrate and having excellent manufacturing efficiency.
本発明の一態様の複合光学素子は、光学面及び上記光学面の外周に設けられているフランジ面を有するガラス基材と、上記光学面及び上記フランジ面の上に形成されている樹脂層と、を備え、上記樹脂層の前記光学面及び前記フランジ面側とは反対側の表面は露出しており、上記樹脂層は、上記フランジ面に重なるフランジ面領域に、外周に向けて次第に厚くなり且つ露出した少なくとも一つの環状凸部を有し、上記フランジ面は平坦面であり、上記樹脂層の上記フランジ面領域において、最も上記光学面側に位置する上記環状凸部の表面の内径側エッジから内径側に広がっている部分の厚みは均一であり、光軸を含む断面において、上記内径側エッジにおける接線と上記フランジ面とのなす角度が60°以上90°以下であり、上記フランジ面の算術平均粗さRaは0.3μm以上2.0μm以下である。 The composite optical element of one aspect of the present invention includes a glass base material having an optical surface and a flange surface provided on the outer periphery of the optical surface, and a resin layer formed on the optical surface and the flange surface. , The optical surface of the resin layer and the surface opposite to the flange surface side are exposed, and the resin layer gradually becomes thicker toward the outer periphery in the flange surface region overlapping the flange surface. Moreover, it has at least one exposed annular convex portion, the flange surface is a flat surface, and the inner diameter side edge of the surface of the annular convex portion located closest to the optical surface side in the flange surface region of the resin layer. The thickness of the portion extending from the inner diameter side to the inner diameter side is uniform, and the angle formed by the tangent line at the inner diameter side edge and the flange surface is 60 ° or more and 90 ° or less in the cross section including the optical axis. The arithmetic average roughness Ra is 0.3 μm or more and 2.0 μm or less.
本発明によれば、ガラス基材の表面上で均一に広がった樹脂層を備え、製造効率に優れる複合光学素子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a composite optical element having a resin layer uniformly spread on the surface of a glass base material and having excellent manufacturing efficiency.
図1及び図2は、本発明の実施形態を説明するための、複合光学素子の一例を示す。 1 and 2 show an example of a composite optical element for explaining an embodiment of the present invention.
図1及び図2に示す複合光学素子1は、ガラス基材2と、ガラス基材2の一方の表面に重なる樹脂層3とを備える。
The composite
樹脂層3が重なるガラス基材2の一方の表面は、円形状の光学面4と、光学面4の外周に設けられているフランジ面5とを有する。光学面4は、図示の例では凹球面状に形成されているが、凹球面状に限定されず、平坦面状に形成されてもよいし、凸球面状に形成されてもよい。
One surface of the
樹脂層3は、光学面4と同心の円形状に形成されており、光学面4に重なる光学面領域6と、フランジ面5に重なるフランジ面領域7とを有し、光学面4及びフランジ面5の上に形成されている。なお、フランジ面領域7はフランジ面5の全体に重なっている必要はなく、図示の例では、フランジ面領域7の外縁は、フランジ面5の面内に配置されている。
The
フランジ面5の面内に配置されている樹脂層3のフランジ面領域7の外縁がガラス基材2の他方の表面側から視認されることを阻止し、また使用時におけるフレア及びゴーストの発生を抑制するため、本例では、フランジ面5は粗面化されており、フランジ面5の表面粗さは光学面4の表面粗さよりも大きくなっている。フランジ面5を粗面化する方法としては、フランジ面5を粗い研削砥石を用いて研削することによってフランジ面5を粗面化する方法、粗面化した成形型を用いてフランジ面5を成形することによってフランジ面5を粗面化する方法、及びフランジ面5のみ露出させるマスキングをレンズに施した上でサンドブラストを行うことによってフランジ面5を粗面化する方法を例示することができる。樹脂層3の外縁を遮蔽し、またフレア及びゴーストの発生を抑制する観点では、フランジ面5の面粗さは、算術平均粗さRaで0.3μm以上が好ましい。
It prevents the outer edge of the
図2に示すように、樹脂層3のフランジ面領域7には、光軸x(図1参照)を中心とする環状凸部8が設けられている。環状凸部8は、外周に向けて次第に厚くなるように形成されており、光軸xを含む断面において、環状凸部8の表面の内径側エッジ8eにおける接線t1とフランジ面5とのなす角度θ1が60°以上90°以下とされている。なお、図1及び図2に示す例では、一つの環状凸部8がフランジ面領域7に設けられているが、図3に示す例のように、複数の環状凸部8がフランジ面領域7に同心円状に設けられていてもよい。
As shown in FIG. 2, the
図4及び図5は、複合光学素子1の製造に用いられる成形型を示す。
4 and 5 show molding dies used in the manufacture of the composite
複合光学素子1の製造方法は、ガラス基材2の光学面4と成形型10の成形面11との間に硬化性樹脂組成物Rを挟み込むステップと、光学面4と成形面11との間に挟み込んだ硬化性樹脂組成物Rをガラス基材2の光学面4及びフランジ面5に沿って外径側に向けて押し広げるステップと、光学面4及びフランジ面5に沿って押し広げられた硬化性樹脂組成物Rを硬化させて樹脂層3を形成するステップと、を備える。
The method for manufacturing the composite
成形型10の成形面11は、ガラス基材2の光学面4に対向して配置される光学面領域12と、フランジ面5に対向して配置されるフランジ面領域13とを有する。光学面領域12は、図示の例では凸球面状に形成されているが、凸球面状に限定されるものではない。硬化性樹脂組成物Rの硬化物である樹脂層3のフランジ面領域7には、上記のとおり外周に向けて次第に厚くなる環状凸部8(図2参照)が形成され、硬化性樹脂組成物Rを成形する成形面11のフランジ面領域13には、樹脂層3の環状凸部8に対応して、外周に向けて次第に深くなる環状凹部14が設けられており、環状凹部14の表面の内径側エッジ14eにおける接線t2とフランジ面5とのなす角度θ2は60°以上90°以下とされている。
The
図6A及び図6Bは、ガラス基材2のフランジ面5に沿って外径側に向けて押し広げられる過程の硬化性樹脂組成物Rの挙動を模式的に示し、図6Aは、角度θ2が相対的に小さい場合の硬化性樹脂組成物Rの挙動を示し、図6Bは、角度θ2が相対的に大きい場合の硬化性樹脂組成物Rの挙動を示す。
6A and 6B schematically show the behavior of the curable resin composition R in the process of being spread toward the outer diameter side along the
硬化性樹脂組成物Rがフランジ面5に沿って外径側に向けて押し広げられる過程において、硬化性樹脂組成物Rは成形面11のフランジ面領域13に濡れ広がるが、硬化性樹脂組成物Rの成形面11上での縁が環状凹部14の表面の内径側エッジ14eに達すると、内径側エッジ14eにて硬化性樹脂組成物Rの濡れ広がりが一旦堰き止められる。
In the process in which the curable resin composition R is spread toward the outer diameter side along the
硬化性樹脂組成物Rが内径側エッジ14eを超えて環状凹部14の表面に濡れ広がる際の、硬化性樹脂組成物Rのフランジ面5に沿った変位量Δrに対する硬化性樹脂組成物Rの環状凹部14の表面に沿った変位量Δhを検討すると、角度θ2が大きいほど変位量Δhは大きくなる。すなわち、角度θ2が大きいほど、環状凹部14の表面に沿った硬化性樹脂組成物Rの濡れ広がりが抑制される。
When the curable resin composition R extends beyond the inner
このように環状凹部14の表面に沿った硬化性樹脂組成物Rの濡れ広がりが抑制されることにより、フランジ面5に沿った硬化性樹脂組成物Rの局所的な広がりが抑制され、硬化性樹脂組成物Rの広がりが円状に均一化される。環状凹部14の表面に沿った硬化性樹脂組成物Rの濡れ広がりは、硬化性樹脂組成物Rの表面張力に関連することから、硬化性樹脂組成物Rの粘性にかかわらず、ガラス基材2の光学面4及びフランジ面5上で均一に広がった樹脂層3を効率よく形成することが可能となる。
By suppressing the wet spread of the curable resin composition R along the surface of the
そして、環状凹部14の表面の内径側エッジ14eにおける接線t2とフランジ面5とのなす角度θ2を60°以上とすることにより、フランジ面5に沿った硬化性樹脂組成物Rの局所的な広がりを十分に抑制でき、ガラス基材2の光学面4及びフランジ面5上で円状に均一に広がった樹脂層3を効率よく形成することができる。一方、角度θ2が90°より大きいと、樹脂層3の環状凸部8に所謂アンダーカットが形成され、成形型10の取り外しが困難となる。このため、角度θ2、及び環状凹部14によって成形される樹脂層3の環状凸部8の表面の内径側エッジ8eにおける接線t1とフランジ面5とのなす角度であって角度θ2に対応する角度θ1は60°以上90°以下とされている。
Then, by setting the angle θ2 formed by the tangent line t2 and the
図7A及び図7B、並びに図8A及び図8Bは、ガラス基材2のフランジ面5に沿って外径側に向けて押し広げられる過程の硬化性樹脂組成物Rの挙動を模式的に示し、図7Aは、成形型10の環状凹部14の表面の内径側エッジ14eとガラス基材2のフランジ面5との間隔Dが相対的に大きい場合の硬化性樹脂組成物Rの挙動を示し、図7Bは、間隔Dが相対的に小さい場合の硬化性樹脂組成物Rの挙動を示す。なお、間隔Dはフランジ面5の法線方向の距離である。また、図8Aは、フランジ面5の面粗さが相対的に大きい場合の硬化性樹脂組成物Rの挙動を示し、図8Bは、フランジ面5の面粗さが相対的に小さい場合の硬化性樹脂組成物Rの挙動を示す。
7A and 7B, and 8A and 8B, schematically show the behavior of the curable resin composition R in the process of being spread toward the outer diameter side along the
内径側エッジ14eにて堰き止められている硬化性樹脂組成物Rの液面の内径側エッジ14eにおける接線t3と内径側エッジ14eを通るフランジ面5の法線nとのなす角度を濡れ広がり角βとして、硬化性樹脂組成物Rを円状に均一に広げる観点では、濡れ広がり角βを小さくすることが好ましい。
The angle formed by the tangent line t3 at the inner
図7A及び図7Bに示すとおり、間隔Dが小さいほど濡れ広がり角βは小さくなる。好ましくは、間隔D、及び環状凹部14によって成形される樹脂層3の環状凸部8の表面の内径側エッジ8eにおける厚みであって間隔Dに対応する厚みT(図2参照)は0.5mm以下である。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the smaller the interval D, the smaller the wetting spread angle β. Preferably, the thickness T (see FIG. 2) of the inner
フランジ面5は、樹脂層3の外縁を遮蔽し、またフレア及びゴーストの発生を抑制する観点から粗面とされているが、フランジ面5の面粗さが大きいほど硬化性樹脂組成物Rがフランジ面5に濡れ広がりやすく、図8A及び図8Bに示すとおり、フランジ面5の面粗さが小さいほど濡れ広がり角βは小さくなる。好ましくは、フランジ面5の面粗さは、算術平均粗さRaで2.0μm以下である。
The
また、濡れ広がり角βは、硬化性樹脂組成物Rの表面張力に関連し、表面張力が大きいほど濡れ広がり角βは小さくなる。表面張力が比較的大きい硬化性樹脂組成物としては、重合性芳香族含有モノマーを含む硬化性樹脂組成物を例示することができ、硬化性樹脂組成物の全固形分に対して40質量%以上の重合性芳香族含有モノマーを含有することが好ましい。 Further, the wet spread angle β is related to the surface tension of the curable resin composition R, and the larger the surface tension, the smaller the wet spread angle β. Examples of the curable resin composition having a relatively large surface tension include a curable resin composition containing a polymerizable aromatic-containing monomer, which is 40% by mass or more based on the total solid content of the curable resin composition. It is preferable to contain the polymerizable aromatic-containing monomer of.
重合性芳香族含有モノマーは、その構造中に芳香族基を含み、かつ(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の重合性不飽和二重結合を含む化合物である。芳香族基としては、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、複素環等を例示することがで、複素環としては、モルホリン環、ピペリジン環、ピロリジン環、ピペラジン環等を例示することができる。重合性芳香族含有モノマーとしては、例えば、特開2012−140579号公報、特開2014−198819号公報、特開2015−178547号公報、特開2015−193809号公報、特開2012−082386号公報に記載の重合性芳香族含有モノマーを用いることができる。 The polymerizable aromatic-containing monomer is a compound containing an aromatic group in its structure and containing a polymerizable unsaturated double bond such as a (meth) acryloyl group or a vinyl group. Examples of the aromatic group include a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a heterocycle, and the like, and examples of the heterocycle include a morpholine ring, a piperidine ring, a pyrrolidine ring, a piperazine ring, and the like. Examples of the polymerizable aromatic-containing monomer include JP2012-140579, JP2014-198819, JP2015-178547, JP2015-193809, and JP2012-082386. The polymerizable aromatic-containing monomer described in 1) can be used.
なお、図9に示すように、複数の環状凹部14が成形面11のフランジ面領域13に同心円状に設けられていてもよく、この場合、図3に示したように、複数の環状凸部8が樹脂層3のフランジ面領域7に同心円状に設けられる。複数の環状凹部14が設けられることにより、成形面11のフランジ面領域13に濡れ広がる硬化性樹脂組成物Rの濡れ広がりが環状凹部14それぞれの内径側エッジ14eにて都度堰き止められので、硬化性樹脂組成物Rの広がりをさらに均一化できる。
As shown in FIG. 9, a plurality of
以下、実験例について説明する。 An experimental example will be described below.
<ガラス基材>
図1示したとおり、光学面4及び光学面4の外周に設けられているフランジ面5を有するガラス基材を用意した。光学面4は、外径36mm且つ曲率半径20mmの凹球面状に形成した。また、フランジ面5には砥石を用いた研削加工を施し、研削されたフランジ面5の算術平均粗さRaを評価した。<Glass substrate>
As shown in FIG. 1, a glass base material having an
フランジ面5の算術平均粗さRaは、ガラス基材の径方向におけるフランジ面5の形状プロファイルを(xi、f(xi))として、下式によって定義した。三次元測定機(商品名:UA3P パナソニック社製)を用い、Δxi=1μmとして、ガラス基材の径方向にフランジ面5の形状を1mm測定し、測定された形状プロファイルを用いて評価した。Arithmetic average roughness Ra of the
Ra=∫|f(x)|dx=Σ|f(xi)|Δxi・・・(1)
ここで、式(1)中、Δxi=xi+1−xiである。Ra = ∫ | f (x) | dx = Σ | f (x i ) | Δx i ... (1)
Here, in the equation (1), Δx i = x i + 1 −x i .
<硬化性樹脂組成物の調製>
重合性芳香族非含有ポリマー(ベースポリマー)としてトリシクロデカンジメタノールジアクリレート(商品名:A−DCP 新中村化学工業社製)を、また重合性芳香族含有モノマーとしてO−フェニルフェニルアクリレート(商品名:PhOEA 東京化成工業社製)又はアクリル酸ベンジル(商品名:BnA アルドリッチ社製)を、光ラジカル重合開始剤として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:Irg184 BASF社製)を、表1に示す組成比率に従って混合し、全固形分に対する重合性芳香族含有モノマーの含有量が互いに異なる硬化性樹脂組成物1〜硬化性樹脂組成物4を調整した。<Preparation of curable resin composition>
Tricyclodecanedimethanol diacrylate (trade name: A-DCP manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) as a polymerizable aromatic-free polymer (base polymer), and O-phenylphenyl acrylate (commodity) as a polymerizable aromatic-containing monomer. Name: PhOEA manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) or benzyl acrylate (trade name: manufactured by BnA Aldrich), and 1-hydroxycyclohexylphenylketone (trade name: manufactured by Irg184 BASF) as a photoradical polymerization initiator are shown in Table 1. Mixing was performed according to the composition ratio shown to prepare
<硬化性樹脂組成物の成形>
ガラス基材の光学面4と、ガラス基材のフランジ面5に、樹脂層3との密着を強くするためのシランカップリング処理を施した。そして、シランカップリング処理を施したガラス基材の光学面4の中央部に0.66mlの硬化性樹脂組成物を配置し、成形型を用いて硬化性樹脂組成物を成形した。成形型としては、成形面11のフランジ面領域13に一つの環状凹部14が設けられている図4及び図5に示した成形型、又は成形面11のフランジ面領域13に二つの環状凹部14が設けられている図9に示した成形型を用い、環状凹部14の表面の内径側エッジ14eにおける接線t2とフランジ面5とのなす角度θ2(図5参照)は実験例毎に設定した。なお、成形面11は、全ての実験例の成形型に共通して外径37mm且つ曲率半径21mmの凸球面状に形成した。そして、成形型の環状凹部14の表面の内径側エッジ14eとガラス基材のフランジ面5との間隔D(図7A及び図7B参照)が実験例毎に設定された値となるまでガラス基材と成形型とを0.1mm/sの速度で相対的に接近させ、硬化性樹脂組成物をガラス基材の光学面4及びフランジ面5に沿って外径側に向けて押し広げることにより、硬化性樹脂組成物を光学面4及びフランジ面5と成形面11との間に充填した。光学面4及びフランジ面5と成形面11との間に充填した硬化性樹脂組成物に対して、紫外線照射ランプから紫外光を照射することによって硬化性樹脂組成物を硬化させて樹脂層3を形成した。<Molding of curable resin composition>
The
<充填性評価>
上記の硬化性樹脂組成物の成形を実験例毎に10回行い、最も外側に位置する環状凹部14の内側において、ガラス基材の表面と成形型の成形面11との間に硬化性樹脂組成物が空隙なく充填されている確率(充填成功率)を評価した。評価結果を、実験例毎の角度θ2、間隔D、表面粗さ(算術平均粗さ)Ra、環状凹部14の数、用いた硬化性樹脂組成物の種類と併せて、表2に示す。<Evaluation of filling property>
The above curable resin composition was molded 10 times for each experimental example, and inside the outermost
成形型の環状凹部14の表面の内径側エッジ14eにおける接線t2とフランジ面5とのなす角度θ2が60°未満である実験例1〜実験例7では、充填成功率が40%以下であるのに対し、角度θ2が60°以上である実験例8〜実験例16では、充填成功率70%以上となった。このことから、角度θ2を60°以上とすることにより、フランジ面5に沿った硬化性樹脂組成物の局所的な広がりを十分に抑制でき、結果として、ガラス基材の光学面4及びフランジ面5上で円状に均一に広がった樹脂層を形成できることがわかる。
In Experimental Examples 1 to 7, the angle θ2 formed by the tangent line t2 and the
また、成形型の環状凹部14の表面の内径側エッジ14eとガラス基材のフランジ面5との間隔Dのみ異にする実験例2及び実験例3を比較すると、間隔Dが1000μmである実験例3では充填成功率が10%であるのに対し、間隔Dが500μmである実験例2では充填成功率が40%に向上している。このことから、硬化性樹脂組成物を円状に均一に広げる観点では、間隔Dは500μm以下(0.5mm以下)が好ましいことがわかる。特に、間隔Dが250μmである実験例10では充填成功率が100%となっており、間隔Dは250μm以下がより好ましいことがわかる。
Further, comparing Experimental Example 2 and Experimental Example 3 in which only the distance D between the inner
また、フランジ面5の表面粗さRaのみ異にする実験例15及び実験例16を比較すると、フランジ面5の表面粗さRaが2.0μmより大きい2.08μmである実験例16では充填成功率が80%であるのに対し、フランジ面5の表面粗さRaが2.0μm以下の1.12μmである実験例15では充填成功率が90%に向上している。また、環状凹部14の数のみ異にする実験例12及び実験例15を比較すると、環状凹部14の数が1つである実験例15の充填成功率が90%であるのに対し、環状凹部14の数が2つである実験例12では充填成功率が100%に向上している。このことから、硬化性樹脂組成物を円状に均一に広げる観点では、フランジ面5の表面粗さRaは2.0μm以下が好ましく、環状凹部14は複数設けられることが好ましいことがわかる。
Comparing Experimental Example 15 and Experimental Example 16 in which only the surface roughness Ra of the
また、硬化性樹脂組成物の種類のみ異にする実験例2、実験例5、実験例6、及び実験例7を比較すると、重合性芳香族含有モノマーを含有しない硬化性樹脂組成物1を用いた実験例5の重点成功率が20%であり、重合性芳香族含有モノマーの含有量が40質量%未満である硬化性樹脂組成物2を用いた実験例6の充填成功率が25%であるのに対し、重合性芳香族含有モノマーの含有量が40質量%以上である硬化性樹脂組成物3又は硬化性樹脂組成物4を用いた実験例2及び実験例7では充填成功率が40%に向上している。同様に、硬化性樹脂組成物の種類のみ異にする実験例9、実験例13、及び実験例14を比較しても、重合性芳香族含有モノマーの含有量が40質量%未満である硬化性樹脂組成物2を用いた実験例13の充填成功率が75%であるのに対し、重合性芳香族含有モノマーの含有量が40質量%以上である硬化性樹脂組成物3又は硬化性樹脂組成物4を用いた実験例9及び実験例14では充填成功率が90%に向上している。このことから、硬化性樹脂組成物を円状に均一に広げる観点では、硬化性樹脂組成物としては、表面張力が比較的大きい重合性芳香族含有モノマーを含む硬化性樹脂組成物が好適であり、全固形分に対する重合性芳香族含有モノマーの含有量は40質量%以上がより好ましいことがわかる。
Further, comparing Experimental Example 2, Experimental Example 5, Experimental Example 6, and Experimental Example 7 in which only the type of the curable resin composition is different, the
以上説明したとおり、本明細書に開示された複合光学素子は、光学面及び上記光学面の外周に設けられているフランジ面を有するガラス基材と、上記光学面及び上記フランジ面の上に形成されている樹脂層と、を備え、上記樹脂層は、上記フランジ面に重なるフランジ面領域に、外周に向けて次第に厚くなる少なくとも一つの環状凸部を有し、光軸を含む断面において、上記環状凸部表面の内径側エッジにおける接線と上記フランジ面とのなす角度が60°以上90°以下である。 As described above, the composite optical element disclosed in the present specification is formed on a glass base material having an optical surface and a flange surface provided on the outer periphery of the optical surface, and the optical surface and the flange surface. The resin layer comprises at least one annular convex portion that gradually becomes thicker toward the outer periphery in a flange surface region that overlaps the flange surface, and the above-mentioned resin layer is provided in a cross section including an optical axis. The angle formed by the tangent line at the inner diameter side edge of the surface of the annular convex portion and the flange surface is 60 ° or more and 90 ° or less.
また、本明細書に開示された複合光学素子は、上記環状凸部表面の内径側エッジにおける厚みが0.5mm以下である。 Further, the composite optical element disclosed in the present specification has a thickness of 0.5 mm or less at the inner diameter side edge of the surface of the annular convex portion.
また、本明細書に開示された複合光学素子は、上記フランジ面の表面粗さが、上記光学面の表面粗さよりも大きい。 Further, in the composite optical element disclosed in the present specification, the surface roughness of the flange surface is larger than the surface roughness of the optical surface.
また、本明細書に開示された複合光学素子は、上記フランジ面の算術平均粗さRaが0.3μm以上2.0μm以下である。 Further, in the composite optical element disclosed in the present specification, the arithmetic average roughness Ra of the flange surface is 0.3 μm or more and 2.0 μm or less.
また、本明細書に開示された複合光学素子は、上記樹脂層が、上記フランジ面領域に、複数の上記環状凸部を有する。 Further, in the composite optical element disclosed in the present specification, the resin layer has a plurality of the annular convex portions in the flange surface region.
また、本明細書に開示された複合光学素子は、上記樹脂層が、重合性芳香族含有モノマーを含む硬化性組成物の硬化物である。 Further, in the composite optical element disclosed in the present specification, the resin layer is a cured product of a curable composition containing a polymerizable aromatic-containing monomer.
また、本明細書に開示された複合光学素子は、上記硬化性組成物中の上記重合性芳香族含有モノマーの含有量が、上記硬化性組成物の全固形分に対して40質量%以上である。 Further, in the composite optical element disclosed in the present specification, the content of the polymerizable aromatic-containing monomer in the curable composition is 40% by mass or more based on the total solid content of the curable composition. is there.
本発明は、ガラス基材の表面に樹脂層が設けられてなる複合光学素子に用いることができる。 The present invention can be used for a composite optical element in which a resin layer is provided on the surface of a glass substrate.
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。本出願は、2016年9月29日出願の日本特許出願(特願2016−191673)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。 The embodiments of the present invention have been described in detail above, but this is merely an example, and the present invention can be carried out in a mode in which various modifications are made without departing from the spirit thereof. This application is based on a Japanese patent application filed on September 29, 2016 (Japanese Patent Application No. 2016-191673), the contents of which are incorporated herein by reference.
1 複合光学素子
2 ガラス基材
3 樹脂層
4 ガラス基材の光学面
5 ガラス基材のフランジ面
6 樹脂層の光学面領域
7 樹脂層のフランジ面領域
8 環状凸部
8e 環状凸部表面の内径側エッジ
10 成形型
11 成形面
12 成形面の光学面領域
13 成形面のフランジ面領域
14 環状凹部
14e 環状凹部表面の内径側エッジ
D 間隔
n 法線
R 硬化性樹脂組成物
T 厚み
t1 接線
t2 接線
t3 接線
x 光軸
β 濡れ広がり角
Δh 変位量
Δr 変位量
θ1 角度
θ2 角度1 Composite
Claims (6)
前記光学面及び前記フランジ面の上に形成されている樹脂層と、
を備え、
前記樹脂層の前記光学面及び前記フランジ面側とは反対側の表面は露出しており、
前記樹脂層は、前記フランジ面に重なるフランジ面領域に、外周に向けて次第に厚くなり且つ露出した少なくとも一つの環状凸部を有し、
前記フランジ面は平坦面であり、
前記樹脂層の前記フランジ面領域において、最も前記光学面側に位置する前記環状凸部の表面の内径側エッジから内径側に広がっている部分の厚みは均一であり、
光軸を含む断面において、前記内径側エッジにおける接線と前記フランジ面とのなす角度が60°以上90°以下であり、
前記フランジ面の算術平均粗さRaは0.3μm以上2.0μm以下である複合光学素子。 A glass base material having an optical surface and a flange surface provided on the outer periphery of the optical surface,
A resin layer formed on the optical surface and the flange surface, and
With
The surface of the resin layer opposite to the optical surface and the flange surface side is exposed.
The resin layer has at least one annular convex portion that is gradually thickened and exposed toward the outer periphery in a flange surface region that overlaps the flange surface.
The flange surface is a flat surface and
In the flange surface region of the resin layer, the thickness of the portion extending from the inner diameter side edge to the inner diameter side of the surface of the annular convex portion located most on the optical surface side is uniform.
In the cross section including the optical axis, the angle formed by the tangent line at the inner diameter side edge and the flange surface is 60 ° or more and 90 ° or less.
A composite optical element having an arithmetic mean roughness Ra of the flange surface of 0.3 μm or more and 2.0 μm or less.
前記内径側エッジから内径側に広がっている部分の厚みは0.5mm以下である複合光学素子。 The composite optical element according to claim 1.
A composite optical element having a thickness of 0.5 mm or less at a portion extending from the inner diameter side edge to the inner diameter side .
前記フランジ面の表面粗さは、前記光学面の表面粗さよりも大きい複合光学素子。 The composite optical element according to claim 1 or 2.
A composite optical element in which the surface roughness of the flange surface is larger than the surface roughness of the optical surface.
前記樹脂層は、前記フランジ面領域に、複数の前記環状凸部を有する複合光学素子。 The composite optical element according to any one of claims 1 to 3.
The resin layer is a composite optical element having a plurality of the annular convex portions in the flange surface region.
前記樹脂層は、重合性芳香族含有モノマーを含む硬化性組成物の硬化物である複合光学素子。 The composite optical element according to any one of claims 1 to 4.
The resin layer is a composite optical element which is a cured product of a curable composition containing a polymerizable aromatic-containing monomer.
前記硬化性組成物中の前記重合性芳香族含有モノマーの含有量は、前記硬化性組成物の全固形分に対して40質量%以上である複合光学素子。 The composite optical element according to claim 5.
A composite optical element in which the content of the polymerizable aromatic-containing monomer in the curable composition is 40% by mass or more with respect to the total solid content of the curable composition.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016191673 | 2016-09-29 | ||
JP2016191673 | 2016-09-29 | ||
PCT/JP2017/021190 WO2018061331A1 (en) | 2016-09-29 | 2017-06-07 | Composite optical element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2018061331A1 JPWO2018061331A1 (en) | 2019-07-04 |
JP6775026B2 true JP6775026B2 (en) | 2020-10-28 |
Family
ID=61760504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018541900A Active JP6775026B2 (en) | 2016-09-29 | 2017-06-07 | Composite optical element |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6775026B2 (en) |
CN (1) | CN109863426A (en) |
WO (1) | WO2018061331A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11409083B2 (en) * | 2019-01-31 | 2022-08-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Composite optical element, optical apparatus and imaging apparatus |
WO2023233797A1 (en) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | 富士フイルム株式会社 | Optical system |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0242334U (en) * | 1988-09-14 | 1990-03-23 | ||
JP2606718Y2 (en) * | 1993-12-29 | 2001-01-09 | 旭光学工業株式会社 | Mold structure of compound aspherical lens |
JPH0857976A (en) * | 1994-08-19 | 1996-03-05 | Olympus Optical Co Ltd | Production of composite optical element |
JPH0866972A (en) * | 1994-08-30 | 1996-03-12 | Olympus Optical Co Ltd | Manufacture of composite type optic |
JP4051994B2 (en) * | 2002-04-23 | 2008-02-27 | ソニー株式会社 | Compound lens molding method and compound lens |
JP2008299148A (en) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Panasonic Corp | Junction type optical element and manufacturing method therefor |
JP2009204752A (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Composite lens |
JP2010169708A (en) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Olympus Corp | Composite optical element |
EP2662205B1 (en) * | 2012-05-11 | 2020-06-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Laminated diffraction optical element and production method thereof |
JP6411821B2 (en) * | 2014-09-09 | 2018-10-24 | オリンパス株式会社 | Lens manufacturing apparatus and lens manufacturing method |
-
2017
- 2017-06-07 CN CN201780059817.8A patent/CN109863426A/en active Pending
- 2017-06-07 JP JP2018541900A patent/JP6775026B2/en active Active
- 2017-06-07 WO PCT/JP2017/021190 patent/WO2018061331A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018061331A1 (en) | 2018-04-05 |
JPWO2018061331A1 (en) | 2019-07-04 |
CN109863426A (en) | 2019-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI651551B (en) | Anisotropic optical film | |
JP6775026B2 (en) | Composite optical element | |
US20110164329A1 (en) | Fresnel lens coating process | |
JP2010532268A5 (en) | ||
TWI605928B (en) | Imprinting photocurable resin composition, method for producing structure using the same and structure | |
TWI750313B (en) | Method for manufacturing image display device | |
CN1142797A (en) | Photochromic lenses and method for manufacturing | |
JP5834458B2 (en) | Optical element manufacturing method and optical element | |
JP6238562B2 (en) | Composite optical element and method for manufacturing the same | |
JP2005250469A (en) | Lens, transmission type screen, and method for manufacturing lems | |
JP2010160474A (en) | Diffractive optical element, laminated diffractive optical element, and its manufacturing method | |
JP2009280724A (en) | Material composition for optical use, and optical element using the same | |
JP2008213210A (en) | Transfer method and optical element manufactured thereby | |
JP2010169708A (en) | Composite optical element | |
JPWO2020101028A5 (en) | ||
JPWO2015046047A1 (en) | Hard coat film and display element with surface member | |
TW201945449A (en) | Light-shielding film and method for manufacturing light-shielding film | |
JP2009256462A (en) | Optical material composition and optical element using the same | |
JP7204363B2 (en) | Diffractive optical element, manufacturing method thereof, and optical apparatus | |
JP6823381B2 (en) | Optical equipment with a diffractive optical element and a diffraction grating and a camera with a diffraction grating | |
JP5926561B2 (en) | Method for producing thermosetting composition | |
JP2013054096A (en) | Method of manufacturing spectacle lens | |
JP2009249591A (en) | Optical material composition and optical element using the same | |
JP5626630B2 (en) | Material composition and optical element using the same | |
JP2012128319A (en) | Laminated diffractive optical element and manufacturing method of laminated diffractive optical element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190319 |
|
A529 | Written submission of copy of amendment under article 34 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A5211 Effective date: 20190319 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190319 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200331 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200528 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200915 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201005 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6775026 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |