JPH04219349A - 光学素子の製造方法 - Google Patents
光学素子の製造方法Info
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- JPH04219349A JPH04219349A JP41082490A JP41082490A JPH04219349A JP H04219349 A JPH04219349 A JP H04219349A JP 41082490 A JP41082490 A JP 41082490A JP 41082490 A JP41082490 A JP 41082490A JP H04219349 A JPH04219349 A JP H04219349A
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Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラスレンズにエネルギ
ー硬化性透明樹脂を接合したガラス−樹脂複合レンズあ
るいは上記樹脂を接着剤として複数のガラスレンズを接
合したレンズ系などの光学素子を製造する方法に関する
。
ー硬化性透明樹脂を接合したガラス−樹脂複合レンズあ
るいは上記樹脂を接着剤として複数のガラスレンズを接
合したレンズ系などの光学素子を製造する方法に関する
。
【０００２】
【従来の技術】複数のガラスレンズを接合する場合、バ
ルサムなどのホットメルト型接着剤やエポシキ樹脂系の
反応型接着剤が用いられている。ガラスレンズの素材と
しては、種々の光学ガラスが用いられるが、光学ガラス
は一般にＳｉＯ２ を多量に含んでおり、このＳｉＯ２
が接合に関与している。すなわち、ＳｉＯ２ は極性
基である水酸基を有しており、この水酸基と樹脂接着剤
との接着性が良好であるため、ガラスレンズの接合を良
好に行うことができるものである。ところが光学ガラス
の中には接着性の悪いガラスがあり、このガラスを用い
たレンズを相互に接着しても、レンズと接着剤との界面
から剥離を生じるため、光学性能を損なう結果となる。 このようなことはガラスレンズと樹脂とを接合したガラ
ス−樹脂レンズでも同様であり、光学素子製造のひとつ
のネックとなっている。
ルサムなどのホットメルト型接着剤やエポシキ樹脂系の
反応型接着剤が用いられている。ガラスレンズの素材と
しては、種々の光学ガラスが用いられるが、光学ガラス
は一般にＳｉＯ２ を多量に含んでおり、このＳｉＯ２
が接合に関与している。すなわち、ＳｉＯ２ は極性
基である水酸基を有しており、この水酸基と樹脂接着剤
との接着性が良好であるため、ガラスレンズの接合を良
好に行うことができるものである。ところが光学ガラス
の中には接着性の悪いガラスがあり、このガラスを用い
たレンズを相互に接着しても、レンズと接着剤との界面
から剥離を生じるため、光学性能を損なう結果となる。 このようなことはガラスレンズと樹脂とを接合したガラ
ス−樹脂レンズでも同様であり、光学素子製造のひとつ
のネックとなっている。
【０００３】かかる剥離を防止するための従来技術とし
ては、特開昭６３−８９３４３号公報の方法が知られて
いる。この方法は真空蒸着によってガラスレンズの光学
面にＳｉＯ２ をコーティングし、このＳｉＯ２ 層に
樹脂接着剤を塗布するものである。これにより極性のＳ
ｉＯ２ を利用した良好な接着性を界面部分に付与して
いる。
ては、特開昭６３−８９３４３号公報の方法が知られて
いる。この方法は真空蒸着によってガラスレンズの光学
面にＳｉＯ２ をコーティングし、このＳｉＯ２ 層に
樹脂接着剤を塗布するものである。これにより極性のＳ
ｉＯ２ を利用した良好な接着性を界面部分に付与して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしＳｉＯ２ をガ
ラスレンズに真空蒸着させる従来の方法は、真空蒸着の
ための条件設定や操作が難しいと共に、高価な装置を必
要としていた。また、ＳｉＯ２ 層と接着剤との間の接
着を良好に行うことができても、ＳｉＯ２ 層とガラス
レンズとの接着力が得られないため、これらの界面から
剥離を生じる問題があった。
ラスレンズに真空蒸着させる従来の方法は、真空蒸着の
ための条件設定や操作が難しいと共に、高価な装置を必
要としていた。また、ＳｉＯ２ 層と接着剤との間の接
着を良好に行うことができても、ＳｉＯ２ 層とガラス
レンズとの接着力が得られないため、これらの界面から
剥離を生じる問題があった。
【０００５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、簡単な操作により界面部分からの
剥離を防止した良好な接合を行うことが可能な光学素子
の製造方法を提供することを目的とする。
なされたものであり、簡単な操作により界面部分からの
剥離を防止した良好な接合を行うことが可能な光学素子
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用】本発明はガラ
スレンズの光学面にシリルイソシアネート化合物または
クロロシラン化学物を塗付し、加熱により、この化合物
を加水分解した後、エネルギー硬化性透明樹脂層を形成
する製造方法である。
スレンズの光学面にシリルイソシアネート化合物または
クロロシラン化学物を塗付し、加熱により、この化合物
を加水分解した後、エネルギー硬化性透明樹脂層を形成
する製造方法である。
【０００７】図１はガラスレンズ１の一方の光学面に上
記ケイ素化合物２を塗付した断面を示す。ケイ素化合物
２の塗布は、この化合物をガラスレンズ１に滴下し、ガ
ラスレンズ１を高速回転させて拡散させるスピンコート
塗布あるいはガラスレンズ１に噴霧するスプレー塗布、
その他の方法で行うことができる。そして、この塗布後
、塗布面を加熱する。加熱温度はケイ素化合物２が加水
分解する温度であり、化合物の種類により１００〜６０
０℃の範囲内で適宜選択される。
記ケイ素化合物２を塗付した断面を示す。ケイ素化合物
２の塗布は、この化合物をガラスレンズ１に滴下し、ガ
ラスレンズ１を高速回転させて拡散させるスピンコート
塗布あるいはガラスレンズ１に噴霧するスプレー塗布、
その他の方法で行うことができる。そして、この塗布後
、塗布面を加熱する。加熱温度はケイ素化合物２が加水
分解する温度であり、化合物の種類により１００〜６０
０℃の範囲内で適宜選択される。
【０００８】化１は加熱によってシリルイソシアネート
化合物が反応する化水分解を、化２はクロロシラン化合
物が反応する加水分解を示す。
化合物が反応する化水分解を、化２はクロロシラン化合
物が反応する加水分解を示す。
【０００９】
【化１】
【００１０】
【化２】
【００１１】これら化合物は加熱によってガラスレンズ
１の光学面に付着している水分および雰囲気中の水分と
加水分解反応して、レンズの光学面に３次元架橋構造の
ＳｉＯ２ 膜を生じる。また、レンズの光学面に水酸基
が存在している場合、この水酸基とも反応して共有結合
を生じる。これにより、さらに密着力の大きなＳｉＯ２
膜となる。
１の光学面に付着している水分および雰囲気中の水分と
加水分解反応して、レンズの光学面に３次元架橋構造の
ＳｉＯ２ 膜を生じる。また、レンズの光学面に水酸基
が存在している場合、この水酸基とも反応して共有結合
を生じる。これにより、さらに密着力の大きなＳｉＯ２
膜となる。
【００１２】このような加水分解反応の後、ＳｉＯ２
膜にエネルギー硬化性透明樹脂を塗布する。エネルギー
硬化性樹脂としては、紫外線硬化型，熱硬化型あるいは
電子線硬化型のいずれであっても良く、硬化によりガラ
ス−樹脂複合レンズを得ることができる。また、硬化前
の樹脂層に別のガラスレンズを接合させて、樹脂を硬化
させることができ、これにより、複合レンズを得ること
ができる。
膜にエネルギー硬化性透明樹脂を塗布する。エネルギー
硬化性樹脂としては、紫外線硬化型，熱硬化型あるいは
電子線硬化型のいずれであっても良く、硬化によりガラ
ス−樹脂複合レンズを得ることができる。また、硬化前
の樹脂層に別のガラスレンズを接合させて、樹脂を硬化
させることができ、これにより、複合レンズを得ること
ができる。
【００１３】これらの光学素子は樹脂層と接するガラス
レンズの光学面にＳｉＯ２ 膜を有しているため、Ｓｉ
Ｏ２ 膜の表面の極性基により接着力が増大している。 従って、接着性の悪い光学ガラスであっても樹脂と強力
に接着され、剥離を生じることのない耐久性が向上した
光学素子とすることができる。また、樹脂の塗布，加熱
などの簡単な処理であり、操作が良好となり、簡単で安
価な装置で製造することができる。
レンズの光学面にＳｉＯ２ 膜を有しているため、Ｓｉ
Ｏ２ 膜の表面の極性基により接着力が増大している。 従って、接着性の悪い光学ガラスであっても樹脂と強力
に接着され、剥離を生じることのない耐久性が向上した
光学素子とすることができる。また、樹脂の塗布，加熱
などの簡単な処理であり、操作が良好となり、簡単で安
価な装置で製造することができる。
【００１４】
【実施例１】図２は本発明の実施例１により製造された
複合レンズの断面を示す。ガラスレンズ３が接着性の悪
い硝材ＦＫＯ１（オハラ（社）製）により凸凹レンズに
成形されている。このガラスレンズ３の凹面となってい
る光学面には後述する操作によって形成された３次元架
橋構造のＳｉＯ２ 膜４が接合している。そして、この
ＳｉＯ２ 膜４上にはアクリレート系の紫外線硬化型接
着剤層５が接合し、この接着剤層５によりガラスレンズ
６が接着されている。ガラスレンズ６は硝材ＫＺＦＳ４
０（オハラ（社）製）により成形された両凸レンズであ
る。
複合レンズの断面を示す。ガラスレンズ３が接着性の悪
い硝材ＦＫＯ１（オハラ（社）製）により凸凹レンズに
成形されている。このガラスレンズ３の凹面となってい
る光学面には後述する操作によって形成された３次元架
橋構造のＳｉＯ２ 膜４が接合している。そして、この
ＳｉＯ２ 膜４上にはアクリレート系の紫外線硬化型接
着剤層５が接合し、この接着剤層５によりガラスレンズ
６が接着されている。ガラスレンズ６は硝材ＫＺＦＳ４
０（オハラ（社）製）により成形された両凸レンズであ
る。
【００１５】図３ないし図６は上記複合レンズを製造す
る工程を示す。まず、図３のようにガラスレンズ３の凹
面の略中央部分にテトライソシアネートシラン（化学式
Ｓｉ（ＮＣＯ）４ ）７を適量滴下する。そして図４の
ように、ガラスレンズ３を高速回転させて、レンズ３上
にテトライソシアネートシラン７をガラスレンズ３に均
一に拡散させ、テトライソシアネートシラン層８を形成
する。その後、テトライソシアネートシラン層８の上方
から赤外線ヒータにより加熱する。加熱はガラスレンズ
３の表面が２００〜２５０℃となるように行い、この加
熱によりテトライソシアネートシランが加水分解して、
３次元架橋構造のＳｉＯ２ 膜４となる。この加熱後、
ガラスレンズ３を常温まで徐冷する。この後、図５で示
すように、アクリレート系の紫外線硬化型透明樹脂接着
剤５をガラスレンズ３の略中央部分に塗布する。そして
、図６で示すように、接着剤５に気泡が入らないように
ガラスレンズ６を静かに押し付け、接着剤５の層厚を１
０μｍとする。さらに、所定の方法で光学芯を調整した
後、ガラスレンズ６の上方から紫外線を照射する。これ
により接着剤５が硬化するため、レンズ複合体を成形す
ることができる。
る工程を示す。まず、図３のようにガラスレンズ３の凹
面の略中央部分にテトライソシアネートシラン（化学式
Ｓｉ（ＮＣＯ）４ ）７を適量滴下する。そして図４の
ように、ガラスレンズ３を高速回転させて、レンズ３上
にテトライソシアネートシラン７をガラスレンズ３に均
一に拡散させ、テトライソシアネートシラン層８を形成
する。その後、テトライソシアネートシラン層８の上方
から赤外線ヒータにより加熱する。加熱はガラスレンズ
３の表面が２００〜２５０℃となるように行い、この加
熱によりテトライソシアネートシランが加水分解して、
３次元架橋構造のＳｉＯ２ 膜４となる。この加熱後、
ガラスレンズ３を常温まで徐冷する。この後、図５で示
すように、アクリレート系の紫外線硬化型透明樹脂接着
剤５をガラスレンズ３の略中央部分に塗布する。そして
、図６で示すように、接着剤５に気泡が入らないように
ガラスレンズ６を静かに押し付け、接着剤５の層厚を１
０μｍとする。さらに、所定の方法で光学芯を調整した
後、ガラスレンズ６の上方から紫外線を照射する。これ
により接着剤５が硬化するため、レンズ複合体を成形す
ることができる。
【００１６】以上のように製造されたレンズ複合体を−
５０〜＋９０℃の熱衝撃試験に５サイクル供した結果、
いずれの接合部分にも剥離を生じていなかった。なお、
ガラスレンズ３にＳｉＯ２ 膜を形成しない他は、同様
な条件，操作によって形成した比較例のレンズ複合体は
、この試験後、外周部近辺のガラスレンズと接着剤層と
の間に剥離を生じていた。
５０〜＋９０℃の熱衝撃試験に５サイクル供した結果、
いずれの接合部分にも剥離を生じていなかった。なお、
ガラスレンズ３にＳｉＯ２ 膜を形成しない他は、同様
な条件，操作によって形成した比較例のレンズ複合体は
、この試験後、外周部近辺のガラスレンズと接着剤層と
の間に剥離を生じていた。
【００１７】
【実施例２】ＳｉＯ２ 膜を形成するための化合物とし
て、メチルトリクロロシラン（化学式ＣＨ３ Ｓｉｌ３
）を用いた他は、実施例１と同様の硝材および接着剤
を用いてレンズ複合体を形成した。この場合、メチルト
リクロロシランを１５０〜２５０℃で加熱して、ＳｉＯ
２ 膜とした。
て、メチルトリクロロシラン（化学式ＣＨ３ Ｓｉｌ３
）を用いた他は、実施例１と同様の硝材および接着剤
を用いてレンズ複合体を形成した。この場合、メチルト
リクロロシランを１５０〜２５０℃で加熱して、ＳｉＯ
２ 膜とした。
【００１８】このレンズ複合体を実施例１と同様に、熱
衝撃試験に５サイクル供したところ、接合面からの剥離
はなかった。一方、ＳｉＯ２ 膜を形成しない比較例は
ガラスレンズ３の外周部近辺に剥離を生じていた。
衝撃試験に５サイクル供したところ、接合面からの剥離
はなかった。一方、ＳｉＯ２ 膜を形成しない比較例は
ガラスレンズ３の外周部近辺に剥離を生じていた。
【００１９】
【実施例３】図７ないし図９は本発明の実施例３を工程
順に示し、凸凹レンズからなるガラスレンズ１０が硝材
ＬａＫＯ１１（オハラ（社）製）により成形されている
。まず、図７で示すように、このガラスレンズ１０の凹
面側の光学面の中央部分にテトライソシアネートシラン
７を適量滴下し、高速回転によりレンズ１０の光学面に
テトライソシアネートシラン層を均一に形成する。そし
て、レンズ１０の表面温度が２００〜２５０℃となるよ
うにテトライソシアネートシラン層の上方から赤外線ヒ
ータにより加熱する。これによりテトライソシアネート
シランが加水分解して、レンズ１０上に３次元架橋した
ＳｉＯ２ 膜４が形成される。この加熱後、常温まで徐
冷の後、シランカップリング剤（商品名ＫＢＭ−５０３
，信越化学（株）製）を用いて、ＳｉＯ２ ４の表面処
理を行う。この後、図８で示すように、ウレタンアクリ
レート系の紫外線硬化型の透明樹脂１１をレンズ１０の
中央部分に塗布する。さらに、図９で示すように、非球
面の成形面を有する金型１２を気泡が入らないように静
かに樹脂１１に押し付ける。そして樹脂１１の層厚が１
００μｍになった時点で、レンズ１０の下方から紫外線
ＵＶを照射して、樹脂１１を硬化させ、その後、金型１
２を離型する。
順に示し、凸凹レンズからなるガラスレンズ１０が硝材
ＬａＫＯ１１（オハラ（社）製）により成形されている
。まず、図７で示すように、このガラスレンズ１０の凹
面側の光学面の中央部分にテトライソシアネートシラン
７を適量滴下し、高速回転によりレンズ１０の光学面に
テトライソシアネートシラン層を均一に形成する。そし
て、レンズ１０の表面温度が２００〜２５０℃となるよ
うにテトライソシアネートシラン層の上方から赤外線ヒ
ータにより加熱する。これによりテトライソシアネート
シランが加水分解して、レンズ１０上に３次元架橋した
ＳｉＯ２ 膜４が形成される。この加熱後、常温まで徐
冷の後、シランカップリング剤（商品名ＫＢＭ−５０３
，信越化学（株）製）を用いて、ＳｉＯ２ ４の表面処
理を行う。この後、図８で示すように、ウレタンアクリ
レート系の紫外線硬化型の透明樹脂１１をレンズ１０の
中央部分に塗布する。さらに、図９で示すように、非球
面の成形面を有する金型１２を気泡が入らないように静
かに樹脂１１に押し付ける。そして樹脂１１の層厚が１
００μｍになった時点で、レンズ１０の下方から紫外線
ＵＶを照射して、樹脂１１を硬化させ、その後、金型１
２を離型する。
【００２０】図１０は以上により成形されたガラス−樹
脂複合レンズの断面を示し、樹脂１１が非球面の光学面
を構成している。
脂複合レンズの断面を示し、樹脂１１が非球面の光学面
を構成している。
【００２１】このように成形したガラス−樹脂複合レン
ズを実施例１と同様に熱衝撃試験に５サイクル供した結
果、樹脂層１１の剥離を生じることがないと共に、樹脂
層にクラックを生じていなかった。なお、ＳｉＯ２ 膜
を形成しない比較例は外周部分に樹脂層の剥離を生じて
いた。
ズを実施例１と同様に熱衝撃試験に５サイクル供した結
果、樹脂層１１の剥離を生じることがないと共に、樹脂
層にクラックを生じていなかった。なお、ＳｉＯ２ 膜
を形成しない比較例は外周部分に樹脂層の剥離を生じて
いた。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、シリルイ
ソシアネート化合物またはクロロシラン化合物をガラス
レンズに塗付した後、この化合物を加水分解して３次元
架橋構造のＳｉＯ２ とするため、ガラスレンズと樹脂
とを強力に接合させることができ、これらが剥離するこ
とがなくなると共に、簡単に製造することができる。
ソシアネート化合物またはクロロシラン化合物をガラス
レンズに塗付した後、この化合物を加水分解して３次元
架橋構造のＳｉＯ２ とするため、ガラスレンズと樹脂
とを強力に接合させることができ、これらが剥離するこ
とがなくなると共に、簡単に製造することができる。
【図１】本発明により製造される光学素子の基本的な断
面図。
面図。
【図２】本発明の実施例１により製造された光学素子の
断面図。
断面図。
【図３】本発明の実施例１の製造工程を示す断面図。
【図４】本発明の実施例１の製造工程を示す断面図。
【図５】本発明の実施例１の製造工程を示す断面図。
【図６】本発明の実施例１の製造工程を示す断面図。
【図７】本発明の実施例３の製造工程を示す断面図。
【図８】本発明の実施例３の製造工程を示す断面図。
【図９】本発明の実施例３の製造工程を示す断面図。
【図１０】実施例３により製造された光学素子の断面図
。
。
【符号の説明】
１ ガラスレンズ
２ ケイ素化合物
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラスレンズの光学面にエネルギー硬
化性透明樹脂を接合させて光学素子を製造する方法にお
いて、前記ガラスレンズの光学面にシリルイソシアネー
ト化合物またはクロロシラン化合物を塗付し、この化合
物が加水分解するように加熱し、その後、この化合物面
に前記透明樹脂層を形成することを特徴とする光学素子
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41082490A JPH04219349A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | 光学素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP41082490A JPH04219349A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | 光学素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04219349A true JPH04219349A (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=18519923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41082490A Withdrawn JPH04219349A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | 光学素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH04219349A (ja) |
Cited By (11)
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|---|---|---|---|---|
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-
1990
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