JPH08103916A - 複合型光学素子の製造方法 - Google Patents

複合型光学素子の製造方法

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JPH08103916A
JPH08103916A JP33028494A JP33028494A JPH08103916A JP H08103916 A JPH08103916 A JP H08103916A JP 33028494 A JP33028494 A JP 33028494A JP 33028494 A JP33028494 A JP 33028494A JP H08103916 A JPH08103916 A JP H08103916A
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JP
Japan
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resin layer
base material
resin
energy
optical element
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JP33028494A
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Satoshi Teramoto
諭 寺本
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂層内部に応力が蓄積されて樹脂層が破損
したりすることがなく、かつ光学面形状の精度が高い複
合型光学素子を得る。 【構成】 基材2の成形面に紫外線硬化型樹脂を必要量
吐出する。次に、金型1を下降させて所望の厚さの樹脂
層3を形成する。この樹脂層3にその厚さに応じたエネ
ルギーを照射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学素子基材上に樹脂
層を載置した複合型光学素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光学素子基材上に樹脂層を載置し
た複合型光学素子の製造方法として、例えば特開平4−
161305号公報記載の発明がある。上記発明は、樹
脂層に照射するエネルギー強度を樹脂層の全面で均一と
することにより、樹脂の硬化速度を均一にし、光学面精
度の高い複合型光学素子を製造しようとする方法であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来技
術に記載される方法においては、複合型光学素子の中心
軸と平行な方向の樹脂層の厚さが中心軸からの距離にか
かわらず一定の場合には効果があるが、一般に複合型光
学素子の樹脂層の厚さは中心軸からの距離により異なる
ので、エネルギー強度が中心軸からの距離にかかわらず
一定だと、かえって樹脂層の硬化速度にバラツキが生じ
てしまい、樹脂層内部に応力が蓄積されて樹脂層が破損
したり、ヒケが生じて光学面精度が悪化するという問題
点が発生する。
【0004】請求項1〜3の目的は、複合型光学素子の
中心軸と平行な方向の樹脂層の厚さが、中心軸からの距
離により異なる場合でも、樹脂層の硬化速度が概略均一
で、樹脂層内部に応力が蓄積されることなく、かつ光学
面精度の高い複合型光学素子の製造方法を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、光学
素子の基材表面にエネルギー硬化型の樹脂を供給し、所
望の樹脂層表面を形成するための光学面を有した金型と
基材とを相対的に接近させ、樹脂を押圧して広げること
により所望の樹脂層を形成し、エネルギーを照射して樹
脂層を硬化させた後、樹脂層と金型とを剥離する複合型
光学素子の製造方法において、複合型光学素子の中心軸
と平行な方向の樹脂層の厚さが厚いほど強いエネルギー
を照射することを特徴とする複合型光学素子の製造方法
である。請求項2の発明は、前記樹脂層の厚さと照射す
るエネルギーの強度とが比例関係にあることを特徴とす
る請求項1記載の複合型光学素子の製造方法である。請
求項3の発明は、前記樹脂層の厚さと照射するエネルギ
ーの強度とが比例関係にあり、かつ樹脂層の最外周部近
傍を照射するエネルギー強度が前記比例関係により求め
られる強度よりも強いことを特徴とする請求項1記載の
複合型光学素子の製造方法である。
【0006】
【作用】図1〜図5は請求項1〜3の作用を説明するグ
ラフである。図1に示すような中心軸上の樹脂層の厚さ
t(0)が0.1mmで、t(x)=0.1+0.3x
(0≦x≦10)の場合を説明する。t(x)は中心軸
からの距離がx(mm)の場合の中心軸に平行な方向の
樹脂層の厚さで単位はmmである。ここで、このような
厚さ分布をもつ樹脂層に対して、図2に示すような中心
軸からの距離に関係なく均一なエネルギーを照射する
と、樹脂層の硬化は中心軸に近い部分から徐々に完了
し、樹脂層内部に応力が蓄積されてしまう。この場合、
樹脂層表面が所望の光学面形状とならないばかりではな
く、内部応力により樹脂層にクラックが入り破損する等
の不具合が発生する。
【0007】これに対し、図3に示すような中心軸から
外側に向かうにつれて強くなる分布をもつエネルギーを
照射すると、全面に均一な強度のエネルギーを照射する
よりも内部応力の蓄積が緩和される。これは、樹脂層の
全面に均一な強度のエネルギーを照射するよりも樹脂層
の硬化の完了時期が樹脂層全面においてより均一になる
ためである。したがって、樹脂層内部に蓄積される応力
も小さくなり、樹脂層が破損したり、樹脂層表面が所望
の光学面形状とならない等のトラブルを防止することが
できる。ここで、エネルギー強度の分布を得る手段とし
ては、エネルギー源と基材との間に濃度分布を持つフィ
ルターを挿入する等の既知の方法を用いるものとする。
【0008】さらに、図4に示すように樹脂層の厚さと
エネルギー強度とが比例関係にある場合は、ほとんど樹
脂層内部に応力が蓄積されることがなく、所望の樹脂層
表面形状にほぼ一致する光学面形状を得ることができ
る。また、エネルギー硬化型樹脂は嫌気性のものが多い
ため、樹脂層表面のうち大気に対して露呈している部分
は硬化しにくい。この場合は、図5に示すように樹脂層
の最外周部近傍のエネルギー強度を上記図4の場合より
も強くすることにより、硬化不足を少しは補正すること
ができる。
【0009】
【実施例1】図6〜図9は本実施例の製造方法を示す工
程図である。まず、図6に示すように、両面が凹面のガ
ラス製の基材2の成形面(樹脂層を載置する面)に紫外
線硬化型樹脂5を必要量吐出する。ここで、基材2は成
形面の曲率半径が18mm、外径が25mmであり、基
材2の成形面の最外周部には中心軸に対して垂直で半径
方向の幅が2mmの端面2aが基材2の中心軸に対して
軸対称形状となるように設けられている。
【0010】次に、図7に示すように、所望の樹脂層表
面を形成するための光学面(樹脂を押圧する面)1aを
有し、光学面1aの直径が21mmで、かつ中心軸が基
材2の中心軸と同一で上下動自在に保持された金型1を
下降させて基材2に近づけることにより樹脂5を広げ、
樹脂5が所望の厚さの樹脂層3を形成する位置で金型1
の下降を停止する。この状態では、樹脂層3の中心軸上
の厚さは0.1mm、有効直径は19mmであり、樹脂
層3の最外周部は有効直径19mmより外側に到達して
おり、かつ基材2の端面2a上および金型1の光学面1
aの外側には到達していない。また、中心軸からの距離
をxとすると、中心軸と平行な方向の樹脂層3の厚さt
(x)はおおむね0.1+0.03xである。
【0011】次に、基材2の下方より不図示の手段によ
り紫外線を樹脂層全面に照射して樹脂層3の硬化を開始
する。この時、照射される紫外線のエネルギー強度I
(x)は、樹脂層3の厚さt(x)が厚いほど強いエネ
ルギーが照射されるように、I(x)=15+4xの分
布をもっている。そして、エネルギーの照射が完了した
時点では、金型1,基材2および樹脂層3が一体となっ
た密着体が形成されている。
【0012】次に、図8に示すように、前記密着体を上
昇させると、予め基材2の端面2aの一部の上方に設け
られていた剥離用の部材4が基材2の端面2aと面接触
する。ここで、剥離用の部材4の下部は基材2の端面2
aと平行な平面4aが形成されている。そして、基材2
の端面2a上の剥離用の部材の平面4aが接触した部分
にまず荷重が集中し、その後荷重が基材2全体に分散す
る。
【0013】さらに、前記密着体の上昇を続けると、図
9に示すように、容易かつ瞬時に金型1より基材2と樹
脂層3とが一体となった複合型光学素子6が剥離され
る。完成した複合型光学素子6は、樹脂層が破損するこ
となく、かつ樹脂層表面の光学面形状の設計値からの誤
差が0.5μm以下であった。
【0014】本実施例の製造方法によると、中心軸から
の距離によって樹脂層の厚さが異なる場合でも、樹脂層
内部に応力が蓄積されて樹脂層が破損したりすることが
なく、かつ光学面形状の精度が高い複合型光学素子を得
ることができる。
【0015】
【実施例2】図10〜図13は本実施例の製造方法を示
す工程図である。まず、図10に示すような両面が凸面
のガラス製の基材12の成形面に紫外線硬化型樹脂15
を必要量吐出する。ここで、基材12は成形面の曲率半
径が50mm、外径が20mmであり、基材12の側面
には幅2mm、深さ1mmのv型溝12aが中心軸対称
形状に設けられている。
【0016】次に、図11に示すように、所望の樹脂層
表面を形成するための光学面11aを有し、光学面11
aの直径が18mmで、かつ中心軸が基材12の中心軸
と同一で上下動自在に保持された金型11を下降させて
基材12に近づけることにより樹脂15を広げ、樹脂1
5が所望の厚さの樹脂層13を形成する位置で金型11
の下降を停止する。この状態では、樹脂層13の中心軸
上の厚さは0.12mm、有効直径は17mmであり、
樹脂層13の最外周部は有効直径17mmより外側に到
達しており、かつ金型11の光学面11aの外側には到
達していない。また、中心軸からの距離をxとすると、
中心軸と平行な方向の樹脂層13の厚さt(x)はおお
むね0.12+0.02xである。
【0017】次に、基材12の下方より不図示の手段に
より紫外線を樹脂層13全面に照射して樹脂層13の硬
化を開始する。この時、照射される紫外線のエネルギー
強度I(x)は、樹脂層13の厚さt(x)の厚さ分布
に対してほぼ正比例の関係となるように、I(x)=2
0+3.5xの分布をもっている。そして、エネルギー
の照射が完了した時点では金型11,基材12および樹
脂層13が一体となった密着体が形成されている。
【0018】次に、図12に示すように、予め基材12
の側面の外周部に設けられており、先端部14aが基材
12の側面のv型溝12aを反転した形状の剥離用の部
材14を中心軸に対して接近させ、剥離用の部材14の
先端部14aを基材12の側面のv型溝12aに挿入す
る。ここで、剥離用の部材14の位置は剥離用の部材1
4の先端部14aが基材12の側面のv型溝12aに挿
入可能なように調整されているものとする。次に、前記
密着体を上昇させると、基材12の側面のv型溝12a
の剥離用の部材14が接触する部分にまず荷重が集中
し、その後荷重が基材12全体に分散する。
【0019】さらに、前記密着体の上昇を続けると、図
13に示すように、容易かつ瞬時に金型11より基材1
2と樹脂層13とが一体となった複合型光学素子16が
剥離される。完成した複合型光学素子16は、樹脂層1
3が破損することなく、かつ樹脂層13表面の光学面形
状の設計値からの誤差が0.5μm以下であった。
【0020】本実施例の製造方法によると、中心軸から
の距離によって樹脂層の厚さが異なる場合でも、樹脂層
内部に応力が蓄積されて樹脂層が破損したりすることが
なく、かつ光学面形状の精度が高い複合型光学素子を得
ることができる。
【0021】
【実施例3】図14〜図17は本実施例の製造方法を示
す工程図である。まず、図14に示すように、成形面が
凹面で非成形面が凸面のガラス製の基材22の成形面に
紫外線硬化型樹脂25を必要量吐出する。ここで、基材
22は成形面の曲率半径が100mm、外径が30mm
であり、基材22の成形面の最外周部には中心軸に対し
て垂直で半径方向の幅が2mmの端面22aが基材22
の中心軸に対して軸対称形状になるように設けられてい
る。
【0022】次に、図15に示すように、所望の樹脂層
表面を形成するための光学面21aを有し、光学面21
aの直径が26mmで、かつ中心軸が基材22の中心軸
と同一で上下動自在に保持された金型21を下降させて
基材22に近づけることにより樹脂25を広げ、樹脂2
5が所望の厚さの樹脂層23を形成する位置で金型21
の下降を停止する。この状態では、樹脂層23の中心軸
上の厚さは0.05mm、有効直径は25mmであり、
樹脂層23の最外周部は有効直径25mmより外側に到
達しており、かつ基材22の端面22a上および金型2
1の光学面21aの外側には到達していない。また、中
心軸からの距離をxとすると、中心軸と平行な方向の樹
脂層23の厚さt(x)はおおむね0.05+0.02
xである。
【0023】次に、基材22の下方から不図示の手段に
より紫外線を樹脂層23全面に照射して樹脂層23の硬
化を開始する。この時、照射される紫外線のエネルギー
強度I(x)は、中心軸からの距離が10mm以下の場
合は樹脂層23の厚さt(x)の厚さ分布に対してほぼ
正比例の関係となるように、I(x)=10+4xの分
布をもっており、また樹脂層23外周部近傍は中心軸か
らの距離が10mm以下の場合の比例関係よりも2割程
度強いエネルギーが照射されるように、I(x)=−3
8+8.8xの分布をもっている。そして、エネルギー
の照射が完了した時点では金型21,基材22および樹
脂層23が一体となった密着体が形成されている。
【0024】次に、図16に示すように、前記密着体を
上昇させると、予め基材22の端面22aの一部の上方
に設けられていた剥離用の部材24が基材22の端面2
2aと面接触する。ここで、剥離用の部材24の下部は
基材22の端面22aと平行な平面24aが形成されて
いる。そして、基材22の端面22aの剥離用の部材2
4の平面24aが接触した部分にまず荷重が集中し、そ
の後荷重が基材22全体に分散する。
【0025】さらに、前記密着体の上昇を続けると、図
17に示すように、容易かつ瞬時に金型21より基材2
2と樹脂層23とが一体となった複合型光学素子26が
剥離される。完成した複合型光学素子26は、樹脂層2
3が破損することなく、かつ樹脂層23表面の光学面形
状の設計値からの誤差が0.5μm以下であった。
【0026】本実施例の製造方法によると、中心軸から
の距離によって樹脂層の厚さが異なる場合でも、樹脂層
内部に応力が蓄積されて樹脂層が破損したりすることが
なく、また樹脂層外周部の未硬化成分も少なく、かつ光
学面形状の精度が高い複合型光学素子を得ることができ
る。
【0027】
【発明の効果】請求項1〜3の効果は、中心軸からの距
離によって樹脂層の厚さが異なる場合でも、樹脂層内部
に応力が蓄積されて樹脂層が破損したりすることがな
く、かつ光学面形状の精度が高い複合型光学素子を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の作用を説明するグラフである。
【図2】本発明の作用を説明するグラフである。
【図3】本発明の作用を説明するグラフである。
【図4】本発明の作用を説明するグラフである。
【図5】本発明の作用を説明するグラフである。
【図6】実施例1を示す工程図である。
【図7】実施例1を示す工程図である。
【図8】実施例1を示す工程図である。
【図9】実施例1を示す工程図である。
【図10】実施例2を示す工程図である。
【図11】実施例2を示す工程図である。
【図12】実施例2を示す工程図である。
【図13】実施例2を示す工程図である。
【図14】実施例3を示す工程図である。
【図15】実施例3を示す工程図である。
【図16】実施例3を示す工程図である。
【図17】実施例3を示す工程図である。
【符号の説明】
1,11,21 金型 2,12,22 基材 3,13,23 樹脂層 4,14,24 剥離用の部材 5,15,25 樹脂 6,16,26 複合型光学素子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学素子の基材表面にエネルギー硬化型
    の樹脂を供給し、所望の樹脂層表面を形成するための光
    学面を有した金型と基材とを相対的に接近させ、樹脂を
    押圧して広げることにより所望の樹脂層を形成し、エネ
    ルギーを照射して樹脂層を硬化させた後、樹脂層と金型
    とを剥離する複合型光学素子の製造方法において、複合
    型光学素子の中心軸と平行な方向の樹脂層の厚さが厚い
    ほど強いエネルギーを照射することを特徴とする複合型
    光学素子の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記樹脂層の厚さと照射するエネルギー
    の強度とが比例関係にあることを特徴とする請求項1記
    載の複合型光学素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記樹脂層の厚さと照射するエネルギー
    の強度とが比例関係にあり、かつ樹脂層の最外周部近傍
    を照射するエネルギー強度が前記比例関係により求めら
    れる強度よりも強いことを特徴とする請求項1記載の複
    合型光学素子の製造方法。
JP33028494A 1994-10-05 1994-10-05 複合型光学素子の製造方法 Pending JPH08103916A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7599120B2 (en) 2004-09-07 2009-10-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Composite lens, manufacturing method for composite lens, and lens module

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7599120B2 (en) 2004-09-07 2009-10-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Composite lens, manufacturing method for composite lens, and lens module

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Effective date: 20040323

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