JPH05100102A - レンズ接合の製造方法 - Google Patents

レンズ接合の製造方法

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JPH05100102A
JPH05100102A JP29243691A JP29243691A JPH05100102A JP H05100102 A JPH05100102 A JP H05100102A JP 29243691 A JP29243691 A JP 29243691A JP 29243691 A JP29243691 A JP 29243691A JP H05100102 A JPH05100102 A JP H05100102A
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JP
Japan
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lens
adhesive
silicon oxide
resin
layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29243691A
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English (en)
Inventor
Daisuke Matsuo
大介 松尾
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 [目的] 複合レンズの接合層の剥離の防止と耐久性の
向上の製造方法・ [構成] レンズ4の接合面の上面に、ペルヒドロポリ
シラザン3を均一に塗布し、大気中で200〜800℃
で塗布面を加熱する。この加熱によりペルヒドロポリシ
ラザン3は、熱分解して、酸化珪素と窒化珪素膜層10
を形成してレンズ4を徐冷する。徐冷したあと上記窒化
珪素と窒化珪素層10上に、接着剤6を塗布し、更に接
着剤6の上方より、接合レンズ7を重合押圧し、接着剤
6が所望の厚さに形成したのち、レンズの芯出しを行っ
たのち、レンズ7の上方向より紫外線を照射して、接着
剤6を硬化させて密着接合構成することにより、接合層
に剥離を生じなく、耐久性の高いレンズの接合体12が
製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レンズまたはプリズム
などの光学素子を接合構成する接合体の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般にレンズの接合では、複数枚のレン
ズを接着剤により結合して、一個のレンズ系を構成して
いく。この結合に用いられる接着剤は、バルサムなどの
ホットメルト型接着剤や、エポキシ系の反応型接着剤な
どが用いられている。また接合されるレンズの素材に
は、種々の光学ガラスが用いられている。一般のガラス
には、酸化珪素を多く含んでいる。この酸化珪素は、表
面に水酸基を有していることが知られ、このため接着性
が良好に行われている。
【0003】しかし、光学ガラスのなかには、酸化珪素
をあまり含んでおらず非常に接着性が悪いガラスなどが
あり、この種類の光学ガラスを接着した場合、耐性試験
などにおいて接合層が剥離するなど光学性能を損なうと
いう問題が生じていた。
【0004】上記剥離は、レンズ接合だけでなくガラス
と樹脂との複合レンズにおいても同様の現象が見られ
る。特に、ガラスと樹脂との複合レンズにおいては、接
着性の低い接着剤を用いることがあるため、ガラス表面
にシランカップリング剤による表面処理を行う場合があ
るが、このカップリング剤とガラス表面の結合にも酸化
珪素が関与しているのである。
【0005】上記した酸化珪素についての先行文献とし
て、特開昭63−89343号公報がある。この公報に
は、真空蒸着法により接合面に酸化珪素または金属酸化
物コーティングを施している旨記載されている。一般に
酸化珪素や金属酸化物は、表面に水酸基を持ち、極性が
あるため樹脂への接着性やシランカップリング剤による
表面改質効果が良好である。従って樹脂と界面に酸化珪
素や金属酸化物の層を設けることにより樹脂のレンズへ
の接着性が高くなり、ガラスと樹脂との複合レンズにお
いても剥離に対する耐久性を向上させている。
【0006】しかし、上記公報に記載されているように
接着性の低い光学ガラスの接着性を向上させるために、
真空蒸着法により酸化珪素層を形成する場合、高額な真
空蒸着装置が必要となり、レンズを製作する上で大きな
投資をしなければならないという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたもので、レンズの接合上面に酸化珪素
と窒化珪素とからなる膜層を設けて、レンズとの密着性
を高くし、樹脂への接着性やシランカップリング剤によ
る表面改質効果が良好で、剥離に対する耐久性が高く、
かつ安価に製造できるレンズ接合の製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の概念を図面に基
づいて説明する。図1は、本発明のレンズ接合体の製造
方法の概念を示す正面よりの断面図である。図1に示す
符号1は、接着性の悪い光学ガラスからなるレンズであ
る。このレンズ1の上面に接着剤などの樹脂との接合面
2に、キシレンで希釈したペルヒドロポリシラザン3を
スピンコート塗布、またはスプレー塗布などの塗布方法
により均一に塗布し、そのあと大気中で200〜800
℃で塗布面を加熱する。この加熱によりペルヒドロポリ
シラザンが熱分解し、酸化珪素と窒化珪素とからなる層
を形成し、この層の上面に有機高分子による樹脂重合層
を形成するレンズ接合体の製造法である。
【0009】
【作用】上記レンズ1の接合面2上に均一塗布したペル
ヒドロポリシラザン3の構成は、(−SiHa NHb
n ;a=1〜3、b=Oor1である。
【0010】これを大気中で加熱すると、分子中の水素
および窒素と酸素が置換され、アモルファスの酸化珪素
と僅かな窒化珪素とからなる無機化合物が得られる。ま
た、ペルヒドロポリシラザン3は水に対して極めて反応
性が高い。よって、酸化珪素、アルミナ、酸化ホウ素な
どの酸化物が光学ガラスに僅かでも含まれていれば、そ
れらの酸化物表面に存在する水酸基と反応して共有結合
するため、光学ガラスに対して高い密着性を示すことに
なるのである。
【0011】上記のように、ガラスレンズと接着剤など
の樹脂との接合面側にガラスレンズとの密着性に優れた
酸化珪素と窒化珪素膜が形成され、この酸化珪素と窒化
珪素膜が表面に水酸基を有しているので、接着性および
カップリング剤による表面処理効果が向上し、剥離に対
する耐久性を向上させることができる。更に、酸化珪素
と窒化珪素膜を形成させるために必要な装置などの設備
は、加熱装置および塗布装置程度であるので、比較的安
価な設備で実現することができる。
【0012】
【実施例1】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図2は、本発明の実施例1に係るレンズ接合体を示
し、その正面よりの断面図である。図3〜図7は、図2
に示す接合体を製造する製造工程順を示す正面よりの各
断面図である。なお、図中において、上記図1と同一形
状および同一構成については、同一符号を付してその説
明を省略する。
【0013】図2に示すレンズ4は、硝材FPL51
(オハラ製:旧名称FK01)により形成されている。
またレンズ7は、硝材BPH40(オハラ製:旧名称K
ZFS40)により形成されている。接着剤6は、アク
リレート系の紫外線硬化型の接着剤を用いている。まず
レンズ4の接合面2の中心部にペルヒドロポリシラザン
(商品名「東燃ポリシラザン」東燃(株)製)3の20
%キシレン溶液を適量滴下する。次に、図4にて示すよ
うに、回転台(図示せず)上のレンズ4を図4に示すよ
うに高速回転させ、その接合面2上に滴下したペルヒド
ロポリシラザン3を均一に塗布する。塗布後、レンズ4
上のペルヒドロポリシラザン3の塗布面の上方より赤外
線ヒーターにより加熱する。このときのレンズ4の表面
の加熱温度は、200〜250℃に予め調整されてい
る。この加熱により、ペルヒドロポリシラザン3中の水
素と大気中の酸素が置換され、レンズ4の表面に3次元
架橋した酸化珪素と窒化珪素膜10が形成される。
【0014】次に上記により加熱された後のレンズ4を
常温まで徐冷する。徐冷後図5に示すように、液状の接
着剤6をレンズ4の上記酸化珪素と窒化珪素膜10の中
心部に適量塗布し、更に、その上方より、レンズ7を接
着剤6に気泡が入らないように静かに載置して押しつ
け、接着剤層6の厚さを10μmになるようにする。次
に、レンズ4と7の光学芯出しを行い、続いてレンズ7
の上方向から紫外線を照射し、接着剤6を硬化させて接
合構成することにより、レンズ接合体8が製造される。
【0015】上記工程により接合されたレンズ接合体8
に熱衝撃試験(−50〜+80℃)5サイクルを行った
ところ、レンズの接合部には、剥離現象は見られなかっ
た。なお、接合体8の比較例として、同一形状レンズ4
に酸化珪素膜を形成せずにレンズ接合体を製作し、それ
について、上記本実施例と同様の試験を行ったところ、
レンズ外周部付近の接合層に剥離現象がみられた。
【0016】
【実施例2】本実施例は、上記実施例1と同一形状であ
るがため実施例1に用いられた図面を用いて本実施例を
説明する。レンズ4に硝材YGH51(オハラ社製:旧
名称LasK01)を用い上記実施例1と同一の接着剤
6とペルヒドロポリシラザン3とを用いてレンズ接合体
8を製作した。上記の工程時の加熱温度は、300〜3
50℃にて行った。その結果においてレンズ接合体8に
熱衝撃試験(−50〜+80℃)5サイクルを行ったと
ころレンズの接合部には、剥離現象は見られなかった。
【0017】上記方法の本実施例に対し、比較例として
レンズ4に酸化珪素と窒化珪素膜を形成しないレンズ接
合体を製作して、本実施例と同様の熱衝撃試験を行った
ところ、レンズ接合体の外周部付近に接合層の剥離現象
が見られた。なお、本実施例および上記実施例1におい
ては、接着剤の硬化に紫外線硬化性のものを用いたが、
これに代えて、エポキシ系などの熱硬化性の接着剤や、
電子線硬化性のものでも同一硬化が得られることが解っ
た。
【0018】
【実施例3】図7および図8〜図10にて、本発明の実
施例3を説明する。図7は、本発明の実施例3に係るレ
ンズ接合体を示し、その正面よりの断面図である。図8
〜図10は、図7の製造工程順を示す正面よりの各断面
図である。なお図中において、上記図1と上記実施例1
および実施例2と同一形状および同一構成については、
同一符合を付し、その説明を省略する。
【0019】図7は、本実施例によるガラスと樹脂の複
合レンズ(レンズ接合体)13を示している。図に示す
ガラスレンズ9は、硝材LAL61(オハラ製:旧名称
LaKO11)により形成されている。また、その上面
に接合構成された樹脂10は、ウレタンアクリレート系
の紫外線硬化型の樹脂が用いられている。
【0020】まず、図8に示すようにレンズ9の接合面
2の中心部にペルヒドロポリシラザン(商品名:「東燃
ポリシラザン」東燃(株)製)の20%キシレン溶液3
を適量滴下し、上記実施例1および実施例2と同様に、
レンズ9を矢印にて示すように高速回転させ、ペルヒド
ロポリラザン3をレンズ9の表面に均一に塗布する。
【0021】次に、レンズ9のペルヒドロポリシラザン
3を塗布した面上の上方向より赤外線ヒーターにて加熱
を行う。この場合のレンズ9の表面の加熱温度は、予め
200〜250℃に調整されている。この加熱により、
レンズ9の表面に3次元架橋した酸化珪素と窒化珪素膜
10が形成される。
【0022】上記により加熱されたレンズ9は、常温ま
で徐冷される。続いて、レンズ9の酸化珪素と窒化珪素
膜10上にシランカップリング剤(商品名「KBM−5
03」信越化学(株)製)の1%エタノール溶液を塗布
し、100℃にて20分間加熱することにより表面処理
を行う。
【0023】上記表面処理後、液状のUV硬化型樹脂1
2を図9にて示すようにレンズ9の中心部に適量塗布
し、その上方向より例えば、非球面などの形状に形成さ
れた金型11を樹脂12に気泡が入らないように静かに
下降して押圧し、樹脂層12の厚さを中心で100μm
になるよう押圧する。続いて、図10に示す矢印のよう
に、レンズ9の下方向から紫外線を照射して樹脂12を
硬化させる。樹脂12が硬化したのち金型11は離型さ
れて製造工程は終わり、レンズ接合体13の製造が得ら
れる。
【0024】上記した工程により、ガラス9と樹脂12
の複合レンズ13は製造される。このガラスと樹脂の複
合レンズ13を熱衝撃試験(−50〜+80℃)5サイ
クルを行ったところ、樹脂層にはクラックや、剥離など
現象は見られなかった。上記方法の本実施例に対し、比
較例としてレンズ9に酸化珪素と窒化珪素膜を形成せず
に、ガラスと樹脂の複合レンズを製作して、本実施例と
同様の熱衝撃試験を行ったところ、レンズ外周部付近に
樹脂層の剥離現象が見られた。
【0025】
【発明の効果】上記方法による本発明によれば、簡単な
装置と方法によりレンズの接合面に酸化珪素と窒化珪素
からなる膜層を設けたことにより、複合レンズの接着性
の向上と剥離を防ぐことができると共に、その耐久性も
向上し、高品質で生産性のよいレンズが安価に製造でき
るなどの効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレンズ接合体の製造方法の概念を示す
正面よりの断面図である。
【図2】本発明の実施例1に係わるレンズ接合体を示
し、その正面よりの断面図である。
【図3】図2の製造工程を示す正面よりの断面図であ
る。
【図4】図3の製造工程に続く製造工程を示す正面より
の断面図である。
【図5】図4の製造工程に続く製造工程を示す正面より
の断面図である。
【図6】図5の製造工程に続く製造工程を示す正面より
の断面図である。
【図7】本発明の実施例3に係わるレンズ接合体を示
し、その正面よりの断面図である。
【図8】図7の製造工程を示す正面よりの断面図であ
る。
【図9】図8の製造工程に続く製造工程を示す正面より
の断面図である。
【図10】図9の製造工程に続く製造工程を示す正面よ
りの断面図である。
【符号の説明】
1,4,7,9 レンズ 2 接合面 3 ペルヒドロポリシラザン 8,13 レンズ接合体 6 接着剤 10 酸化珪素と窒化珪素膜 12 樹脂(樹脂層)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラスレンズとエネルギー硬化性透明樹
    脂が接して界面を形成しているガラスレンズと樹脂レン
    ズの接合体において、ガラスレンズの表面にベルヒドロ
    ポリシラザンを塗布して大気中で加熱して得る酸化珪素
    と窒化珪素からなる第1層を形成する工程と、この第1
    層上に有機高分子による樹脂層を形成する工程とを設け
    て接合することを特徴とするレンズ接合体の製造方法。
JP29243691A 1991-10-11 1991-10-11 レンズ接合の製造方法 Withdrawn JPH05100102A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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