JPH09241040A - Production of composite optical parts and composite optical parts - Google Patents

Production of composite optical parts and composite optical parts

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JPH09241040A
JPH09241040A JP4776996A JP4776996A JPH09241040A JP H09241040 A JPH09241040 A JP H09241040A JP 4776996 A JP4776996 A JP 4776996A JP 4776996 A JP4776996 A JP 4776996A JP H09241040 A JPH09241040 A JP H09241040A
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JP
Japan
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glass
resin
optical component
composite optical
lens
Prior art date
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Application number
JP4776996A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Mitamura
宣明 三田村
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09241040A publication Critical patent/JPH09241040A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain enough adhesion strength of a joining face between a glass and a resin in the processes of treating the surface of a glass substrate with a silane coupling agent and polymerizing an energy ray-hardening type resin thereon, by adding a process to directly irradiate the substrate with UV rays from a light source before the process of surface treatment. SOLUTION: The surface of a glass lens 1 where a resin is to be formed is irradiated with UV rays from a low pressure mercury lamp (184.9nm and 253.7nm main wavelength) for 3min (shown in Fig.2). The distance from the lamp to the lens 1 is 20mm and the output of the mercury lamp is 20W/mm. A silane coupling agent diluted with ethanol is applied by spin coating on the surface of the lens 1 and dried (Fig.3). A liquid UV-curing urethane acrylate resin 5 is applied in a proper amt. on the center part of the lens (Fig.4). A die 6 is pressed downward on the resin 5 till the die is 100nm above the center (Fig.5). The resin 5 is hardened by irradiating with UV rays from a high pressure mercury lamp (356nm wavelength) through the lower part of the lens 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスと樹脂とを
接合して構成する複合型光学部品の製造方法および複合
型光学部品に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite optical component manufacturing method and a composite optical component, which are formed by bonding glass and resin together.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、カメラなどの光学機器において、
複数のレンズからなる複合レンズと同様の作用を有する
非球面レンズを使用することにより、光学機器のレンズ
枚数の削減、小型化・軽量化および低コスト化が図られ
ている。このような非球面を有した光学部品として、ガ
ラス面上に樹脂層を形成した複合型光学部品が提案され
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, in optical equipment such as cameras,
By using an aspherical lens having the same effect as a compound lens composed of a plurality of lenses, reduction in the number of lenses of an optical device, reduction in size and weight, and reduction in cost have been achieved. As an optical component having such an aspherical surface, a composite optical component in which a resin layer is formed on a glass surface has been proposed.

【0003】一般に、このような複合型光学部品は、樹
脂の硬化収縮やガラスと樹脂との線膨張係数の違いによ
る応力が発生するため、ガラスと樹脂との接合面に充分
な接着強度が必要である。
Generally, in such a composite type optical component, a stress is generated due to the curing shrinkage of the resin and the difference in the linear expansion coefficient between the glass and the resin, so that a sufficient bonding strength is required on the bonding surface between the glass and the resin. Is.

【0004】従来、このような接合面の接着強度を確保
する方法としては、例えば特開昭54−6006号公報
に開示されるように、ガラスの表面をシランカップリン
グ剤により処理した後、樹脂層を形成する方法が提案さ
れている。
Conventionally, as a method of ensuring the adhesive strength of such a joint surface, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-6006, a glass surface is treated with a silane coupling agent and then the resin is treated. Methods of forming layers have been proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、一般にシラ
ンカップリング剤は、無機物表面の水酸基(OH基)と
化学結合をすることにより無機物との接着強度が増大す
る効果を持つものである。このため、自然に表面にOH
基が生成しやすいSiO2 が無機物の中でも最も効果が
あるとされている。一方、光学ガラスには多くの種類が
あり、SiO2 の含有率が低いガラスが少なくない。こ
のようなガラスにおいては、シランカップリング剤が化
学結合する結合手が充分に存在しないため、ガラスと樹
脂との接合面に充分な接着強度が得られず、ガラスから
樹脂層が剥離するという実用上の問題がある。
However, in general, a silane coupling agent has an effect of increasing the adhesive strength with an inorganic substance by chemically bonding with a hydroxyl group (OH group) on the surface of the inorganic substance. For this reason, OH is naturally formed on the surface.
It is said that SiO 2 which is easy to generate a group is most effective among inorganic substances. On the other hand, there are many types of optical glass, and there are many glasses having a low SiO 2 content. In such glass, since there are not enough bonds for the silane coupling agent to chemically bond, sufficient adhesive strength cannot be obtained at the bonding surface between the glass and the resin, and the resin layer peels from the glass. There is a problem above.

【0006】また、光学製品の設計によっては、複合型
光学部品に対して樹脂層形成後に切断などの加工を行う
必要がある場合もあるが、こうした場合は前述の応力に
加えて加工時に大きな力が樹脂層にかかるために、Si
2 の含有率が充分に高いガラスであっても樹脂層が剥
離する場合もある。
Further, depending on the design of the optical product, it may be necessary to perform processing such as cutting after forming the resin layer on the composite type optical component. In such a case, in addition to the above-mentioned stress, a large force is required during processing. On the resin layer,
Even with glass having a sufficiently high O 2 content, the resin layer may peel off.

【0007】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、SiO2 の含有率が低いガラスを適用した
り、SiO2 の含有率が高いガラスを適用する場合でも
樹脂層形成後に切断などの加工を行う場合などに、ガラ
スと樹脂との接合面に充分な接着強度が得られる複合型
光学部品の製造方法および複合型光学部品を提供するこ
とを目的とする。
[0007] The present invention has been made in view of the above conventional problems, apply glass content of SiO 2 is low, after the resin layer is formed even when the content of SiO 2 is applied a high glass An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a composite optical component and a composite optical component that can obtain sufficient adhesive strength on a bonding surface between a glass and a resin when processing such as cutting.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のように構成した。請求項1の発明
は、ガラス基板の表面をシランカップリング剤により処
理する工程と、該処理面上にエネルギー硬化性樹脂を重
合させる工程とを有する複合型光学部品の製造方法にお
いて、シランカップリング剤により表面処理する工程の
前に、ガラス基板の表面に、光源より紫外線を直接照射
することとした。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows. The invention according to claim 1 is a method for producing a composite optical component, comprising a step of treating the surface of a glass substrate with a silane coupling agent, and a step of polymerizing an energy-curable resin on the treated surface. Before the step of surface treatment with the agent, the surface of the glass substrate was directly irradiated with ultraviolet rays from a light source.

【0009】請求項2の発明は、請求項1の製造方法に
おいて、光源に低圧水銀灯を用いることとした。
According to the invention of claim 2, in the manufacturing method of claim 1, a low-pressure mercury lamp is used as a light source.

【0010】請求項3の発明は、ガラス基板の表面をシ
ランカップリング剤により処理する工程と、該処理面上
にエネルギー硬化性樹脂を重合させる工程とを有する複
合型光学部品の製造方法において、シランカップリング
剤により表面処理する工程の前に、ガラス基板の表面
に、ガスの放電を直接接触させることとした。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for producing a composite optical component, comprising: a step of treating the surface of a glass substrate with a silane coupling agent; and a step of polymerizing an energy curable resin on the treated surface. Before the step of surface-treating with the silane coupling agent, the gas discharge was brought into direct contact with the surface of the glass substrate.

【0011】請求項4の発明は、請求項3の製造方法に
おいて、ガスが少なくとも酸素(O)及び/または水素
(H)を含むガスであることとした。
According to the invention of claim 4, in the manufacturing method of claim 3, the gas is a gas containing at least oxygen (O) and / or hydrogen (H).

【0012】請求項5、6の発明は、請求項1〜4の製
造方法により製造された複合型光学部品とした。
According to the fifth and sixth aspects of the invention, there is provided a composite type optical component manufactured by the manufacturing method according to the first to fourth aspects.

【0013】請求項1、5の作用を説明する。通常、ガ
ラスに含まれたSiO2 などの表面に自然に生成するO
H基には限りがある。ここで、本発明のように、ガラス
基板の表面に、光源より紫外線を直接照射すると、紫外
線の高いエネルギーによりSiO2 のボンドが切断さ
れ、且つ同時に空気中のO2 やH2 Oなどが分解して化
学的に活性なOやHが生成するため、切断されたボンド
にOH基が大量に生成する。従って、SiO2 の含有率
が少ないガラスであっても、シランカップリング剤と結
合するための結合手が著しく増大するため、ガラス基板
と樹脂との接合面に実用上充分な接着強度が得られるも
のである。なお、このとき紫外線を発する光源として
は、高圧水銀灯、低圧水銀灯、マイクロ波放電ランプ、
キセノンショートアークランプ、水銀・キセノンショー
トアークランプ、エキシマレーザ、プラズマ光源などを
用いることができる。
The operation of claims 1 and 5 will be described. Normally, O generated naturally on the surface of SiO 2 contained in glass
The H group is limited. Here, when the surface of the glass substrate is directly irradiated with ultraviolet rays from a light source as in the present invention, the SiO 2 bond is broken by the high energy of the ultraviolet rays, and at the same time O 2 and H 2 O in the air are decomposed. Then, chemically active O and H are generated, so that a large amount of OH groups are generated in the cut bond. Therefore, even if the glass has a low SiO 2 content, the number of bonding hands for bonding with the silane coupling agent is remarkably increased, so that practically sufficient adhesive strength can be obtained on the bonding surface between the glass substrate and the resin. It is a thing. At this time, as a light source that emits ultraviolet rays, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a microwave discharge lamp,
A xenon short arc lamp, a mercury / xenon short arc lamp, an excimer laser, a plasma light source, etc. can be used.

【0014】請求項2、5の作用を説明する。上記光源
の中でもたとえば低圧水銀灯は、184.9nmを主波
長とする真空紫外線と253.7nmを主波長とする深
紫外線が効率良く発生しており、SiO2 にOH基を生
成させるには特に有効である。このため、特に樹脂との
接合面に充分な接着強度を得ることができる。また、低
圧水銀灯は入手が容易で、扱いも簡便であるという点で
も上記光源の中で優れている。
The operation of claims 2 and 5 will be described. Among the above light sources, for example, a low-pressure mercury lamp efficiently generates vacuum ultraviolet rays having a main wavelength of 184.9 nm and deep ultraviolet rays having a main wavelength of 253.7 nm, and is particularly effective for generating an OH group in SiO 2. Is. For this reason, it is possible to obtain sufficient adhesive strength particularly on the joint surface with the resin. Further, the low-pressure mercury lamp is excellent among the above light sources in that it is easily available and easy to handle.

【0015】請求項3、6の作用を説明する。また、本
発明のように、ガラス基板の表面に、ガスの放電を直接
接触させても、SiO2 の表面にOH基を大量に生成さ
せることができる。それは、放電中の高いエネルギーを
持つガスイオンや電子の衝突によりSiO2 のボンドが
切断され、且つ同時に通常残留ガスのH2 Oが放電中で
分解して化学的に活性なOやHが発生するため、切断さ
れたボンドにOH基が大量に生成するからである。従っ
て、SiO2 の含有率が少ないガラスであっても、シラ
ンカップリング剤と結合するための結合手が著しく増大
するため、ガラス基板と樹脂との接合面に充分な接着強
度が得られるものである。なお、ガス放電の種類には、
グロー放電、コロナ放電、火花放電、アーク放電などが
あるが特に限定されるものではなく、また放電を発生さ
せる手段も、直流、高周波、低周波、マイクロ波などい
ずれでも構わない。
The operation of claims 3 and 6 will be described. Further, as in the present invention, even if a gas discharge is brought into direct contact with the surface of the glass substrate, a large amount of OH groups can be generated on the surface of SiO 2 . This is because the SiO 2 bond is broken by the collision of gas ions and electrons having high energy during discharge, and at the same time, H 2 O, which is usually a residual gas, is decomposed during discharge to generate chemically active O and H. Therefore, a large amount of OH groups are generated in the broken bond. Therefore, even with a glass having a low SiO 2 content, the number of bonds for bonding with the silane coupling agent is significantly increased, so that sufficient bonding strength can be obtained on the bonding surface between the glass substrate and the resin. is there. The types of gas discharge include
There are glow discharges, corona discharges, spark discharges, arc discharges and the like, but there is no particular limitation, and the means for generating discharges may be direct current, high frequency, low frequency, microwave, or the like.

【0016】請求項4、6の作用を説明する。上記の放
電ガスとして、特に酸素(O)及び/または水素(H)
を含むガスを用いた場合は、分解した化学的に活性なO
やHが多量に発生するため、SiO2にOH基を生成さ
せるには特に有効である。このため、特に樹脂との接合
面に充分な接着強度を得ることができる。なお、Oを含
むガスとしては、O2 、CO、CO2 、NOX などが、
Hを含むガスとしては、H2 、CH4 、NH3 などが、
またOおよびHを含むガスとしてはH2 O、H2 2
どがあり、これらのガスを単独、または2種以上混合し
たり、希ガスなど他のガスを混合して用いることができ
る。また、ガスの圧力は大気圧から高真空領域の低圧力
までいずれでも良く、特に限定されるものではない。
The operation of claims 4 and 6 will be described. As the above-mentioned discharge gas, in particular oxygen (O) and / or hydrogen (H)
When a gas containing is used, decomposed chemically active O
Since a large amount of H and H is generated, it is particularly effective for generating OH groups in SiO 2 . For this reason, it is possible to obtain sufficient adhesive strength particularly on the joint surface with the resin. As the gas containing O, O 2 , CO, CO 2 , NOX, etc.
As the gas containing H, H 2 , CH 4, NH 3, etc.
As the gas containing O and H, there are H 2 O, H 2 O 2 and the like, and these gases can be used alone, or two or more kinds can be mixed, or other gas such as a rare gas can be mixed and used. The gas pressure may be any pressure from atmospheric pressure to low pressure in a high vacuum region, and is not particularly limited.

【0017】なお、請求項1〜6に共通する事項とし
て、ガラスのSiO2 の含有率が低い場合に必要なガラ
スのSiO2 含有率は、必要とされる耐熱衝撃性によっ
ても異なるので一概に規定できないが、一般的には少な
くとも5重量%程度以上、望ましくは10重量%程度以
上あると、結合手であるOH基が充分生成し、ガラス基
板と樹脂との接合面に充分な接着強度が得られる。ま
た、樹脂層の形成後に切断などの加工を行う場合では、
どのようなSiO2 の含有率でもガラス基板と樹脂の接
合面の接着強度を高める効果があるので、SiO2 の含
有率は特に限定しない。この他、本発明のエネルギー硬
化性樹脂には紫外線硬化性樹脂、可視光硬化性樹脂、熱
硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などがあり、いずれの樹
脂を用いても何ら構わない。
[0017] As items common to Claim 1 to 6, SiO 2 content of the glass required when the content of SiO 2 in the glass is low, categorically differs depending thermal shock resistance required Although it cannot be specified, in general, if it is at least about 5% by weight, preferably about 10% by weight or more, sufficient OH groups, which are bond hands, are generated, and sufficient adhesive strength is obtained on the bonding surface between the glass substrate and the resin. can get. In addition, when processing such as cutting after forming the resin layer,
Because what is effective to increase the bonding strength of the joint surface of the glass substrate and the resin even at a content of SiO 2, SiO 2 content is not particularly limited. In addition, the energy curable resin of the present invention includes an ultraviolet curable resin, a visible light curable resin, a thermosetting resin, an electron beam curable resin and the like, and any resin may be used.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[発明の実施の形態1]図1〜図5は本発明の実施形態
1を示し、図1は製造された複合型光学部品を示す断面
図、図2〜図5は複合型光学素子の製造工程を示す断面
図である。
[First Embodiment of the Invention] FIGS. 1 to 5 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a sectional view showing a manufactured composite optical component, and FIGS. 2 to 5 are manufacturing of the composite optical element. It is sectional drawing which shows a process.

【0019】1はガラスレンズで、このガラスの硝材は
LAH60((株)オハラ製)である。この硝材のSi
2 の含有率は10重量%程度である。ガラスレンズ1
の表面に存在するOH基を定性的に評価するため、同じ
硝材からなるダミーの平板ガラスの表面に、純水を3μ
l程度滴下し、純水の接触角を調べたところ、50°と
大きかった。なお、親水基であるOH基が存在すればす
るほど純水が濡れて、接触角が小さくなる傾向がある。
Reference numeral 1 is a glass lens, and the glass material of this glass is LAH60 (manufactured by OHARA INC.). Si of this glass material
The content of O 2 is about 10% by weight. Glass lens 1
In order to qualitatively evaluate the OH groups present on the surface of the glass, pure water of 3 μm was applied to the surface of the dummy flat glass made of the same glass material.
About 1 l was dropped and the contact angle of pure water was examined. As a result, it was as large as 50 °. It should be noted that the presence of the OH group, which is a hydrophilic group, tends to wet pure water and reduce the contact angle.

【0020】本実施形態では、ガラスレンズ1の表面
に、光源より紫外線を直接照射する。光源としては低圧
水銀灯3を用い、図2のように大気中でガラスレンズ1
の樹脂成形面に対し、低圧水銀灯3により主波長が18
4.9nmと253.7nmの紫外線を3分間照射し
た。低圧水銀灯3は出力が20W/mmで、ガラスレン
ズ1までの距離を20mmとした。また、大気の組成は
分圧でN2 が80%、O2が18%、H2 Oが2%弱で
あった。ここで、同様に紫外線を照射したダミーガラス
に対する純水の接触角は3°以下と非常に小さく、OH
基が大量に生成していた。
In this embodiment, the surface of the glass lens 1 is directly irradiated with ultraviolet rays from a light source. A low pressure mercury lamp 3 is used as a light source, and a glass lens 1 is used in the atmosphere as shown in FIG.
The main wavelength of the resin molding surface of
Ultraviolet rays of 4.9 nm and 253.7 nm were irradiated for 3 minutes. The output of the low-pressure mercury lamp 3 was 20 W / mm, and the distance to the glass lens 1 was 20 mm. The composition of the atmosphere was 80% N 2 , 18% O 2 , and 2 % H 2 O in terms of partial pressure. Here, similarly, the contact angle of pure water with respect to the dummy glass irradiated with ultraviolet rays is 3 ° or less, which is very small.
A large amount of groups were produced.

【0021】次に、ガラスレンズ1の上に非球面形状を
有した紫外線硬化型ウレタンアクリレート系からなる樹
脂層2を形成する。以下、図3〜図5を用いてこの樹脂
層2の作製方法を説明する。
Next, a resin layer 2 having an aspherical shape and made of an ultraviolet curable urethane acrylate is formed on the glass lens 1. Hereinafter, a method for producing the resin layer 2 will be described with reference to FIGS.

【0022】まず、図3に示すようにガラスレンズ1の
表面上にエタノールで希釈したシランカップリング剤4
(信越化学(株)製KBM−503)をスピンコートし
た後、100℃、20分の条件で乾燥させることにより
ガラスレンズ1の表面処理を行う。その後、図4に示す
ように、液状の紫外線硬化型ウレタンアクリレート系の
樹脂5をガラスレンズ1の中心部に適量塗布する。続い
て、図5に示すように、塗布した樹脂5に気泡が入らな
いように樹脂5の上から所望の非球面形状を有した金型
6を静かに押しつけ、樹脂5の厚さが中心で100μm
なるところで金型6の押しつけを停止する。最後に、ガ
ラスレンズ1の下部から高圧水銀灯により主波長が35
6nmの紫外線を照射し、樹脂5を重合させて硬化した
後、金型6を離型して樹脂層2をガラスレンズ1上に形
成する。以上のような工程により、図1に示す本実施形
態の複合型光学部品が製造される。
First, as shown in FIG. 3, a silane coupling agent 4 diluted with ethanol is formed on the surface of the glass lens 1.
After spin-coating (KBM-503 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), the glass lens 1 is surface-treated by drying at 100 ° C. for 20 minutes. After that, as shown in FIG. 4, an appropriate amount of liquid ultraviolet curable urethane acrylate resin 5 is applied to the central portion of the glass lens 1. Subsequently, as shown in FIG. 5, a die 6 having a desired aspherical shape is gently pressed from above the resin 5 so that air bubbles do not enter the applied resin 5, and the thickness of the resin 5 is centered. 100 μm
Then, the pressing of the mold 6 is stopped. Finally, from the bottom of the glass lens 1, the main wavelength is 35
After irradiating with ultraviolet rays of 6 nm to polymerize and cure the resin 5, the mold 6 is released to form the resin layer 2 on the glass lens 1. Through the steps described above, the composite optical component of the present embodiment shown in FIG. 1 is manufactured.

【0023】次に、本実施形態の複合型光学部品につい
て、ガラスレンズ1と樹脂層2の密着性を評価するため
に耐熱衝撃性を調べた。耐熱衝撃性は温度が−50℃と
90℃の環境下に交互に30分づつ放置するサイクルを
30サイクル行った後、外観を目視により調べる方法で
行った。その結果、ガラスレンズ1と樹脂層2の剥離は
発生せず、実用上の問題は全くなかった。なお、ガラス
レンズ1の硝材として、SiO2 の含有率が10重量%
程度であるLAL14((株)オハラ製)を用いても、
同様の良好な耐熱衝撃性が得られた。
Next, the thermal shock resistance of the composite optical component of this embodiment was examined in order to evaluate the adhesion between the glass lens 1 and the resin layer 2. The thermal shock resistance was determined by a method in which the appearance was visually inspected after 30 cycles of alternating 30 minutes each in an environment of temperatures of −50 ° C. and 90 ° C. As a result, peeling of the glass lens 1 and the resin layer 2 did not occur, and there was no problem in practical use. As a glass material for the glass lens 1, the content of SiO 2 is 10% by weight.
Even if LAL14 (manufactured by OHARA INC.) Is used,
The same good thermal shock resistance was obtained.

【0024】[発明の実施の形態2]本発明の実施形態
2では、実施形態1の光源としての低圧水銀灯3に変え
て、光源として水銀・キセノンショートアークランプを
用い、ガラスレンズ1の表面に、光源より波長が230
〜250nmの紫外線を直接照射する。水銀・キセノン
ショートアークランプは出力が200W/mmで、ガラ
スレンズ1までの距離を30mmとした。同様に紫外線
を照射した後のダミーガラスに対する純水の接触角は3
°以下と非常に小さく、OH基が大量に生成していた。
その他の工程、条件は実施形態1と同様に行い、複合型
光学部品を得た。
[Embodiment 2] In Embodiment 2 of the present invention, a mercury / xenon short arc lamp is used as the light source instead of the low-pressure mercury lamp 3 as the light source of Embodiment 1, and the surface of the glass lens 1 is used. , The wavelength is 230 than the light source
Directly irradiate with ultraviolet light of ˜250 nm. The output of the mercury / xenon short arc lamp was 200 W / mm, and the distance to the glass lens 1 was 30 mm. Similarly, the contact angle of pure water with respect to the dummy glass after being irradiated with ultraviolet rays is 3
It was very small at less than °, and a large amount of OH groups were formed.
Other steps and conditions were the same as in Embodiment 1 to obtain a composite optical component.

【0025】次に、本実施形態2の複合型光学部品の耐
熱衝撃性を実施形態1と同様の方法で調べたところ、ガ
ラスレンズ1と樹脂層2の剥離は発生せず、実用上の問
題は全くなかった。その他、光源をArF(波長193
nm)やKrF(波長248nm)のエキシマレーザな
どに変えて実施しても同様の良好な耐熱衝撃性が得られ
た。
Next, when the thermal shock resistance of the composite type optical component of the second embodiment was examined by the same method as in the first embodiment, peeling of the glass lens 1 and the resin layer 2 did not occur, which was a practical problem. There was no. In addition, the light source is ArF (wavelength 193
(nm) or KrF (wavelength 248 nm) excimer laser or the like, the same good thermal shock resistance was obtained.

【0026】[発明の実施の形態3]本発明の実施形態
3では、ガラスレンズ1の硝材として、SiO2 含有率
が5重量%程度であるLAL61((株)オハラ製)を
用いた。同じ硝材からなるダミーの平板ガラスに対する
純水の接触角を実施形態1と同様に調べたところ、60
°と大きかった。
[Third Embodiment of the Invention] In the third embodiment of the present invention, LAL61 (manufactured by OHARA INC.) Having a SiO 2 content of about 5% by weight is used as the glass material of the glass lens 1. When the contact angle of pure water with respect to a dummy flat glass plate made of the same glass material was examined in the same manner as in Embodiment 1, it was 60.
It was as big as °.

【0027】本実施形態ではガラスレンズ1の表面に、
ガスの放電を直接接触させる。以下、図6を用いてガス
放電の接触方法を説明する。真空槽7内には、コイル状
の電極8が配置されており、この電極8には13.56
MHzの高周波電源9が接続されている。また、真空槽
7の側面にはガス導入口10、11が設けられている。
In this embodiment, on the surface of the glass lens 1,
Directly contact the discharge of gas. Hereinafter, the contact method for gas discharge will be described with reference to FIG. A coil-shaped electrode 8 is arranged in the vacuum chamber 7, and the electrode 8 has a width of 13.56.
A high frequency power supply 9 of MHz is connected. Further, gas inlets 10 and 11 are provided on the side surface of the vacuum chamber 7.

【0028】まず、ガラスレンズ1を真空槽7内に設置
した後、不図示の真空ポンプにて1×10-3Paの圧力
まで真空槽7内を排気する。このときの残留ガスの80
%(分圧)以上はH2 Oであった。その後、O2 ガス
(純度99.9%)をガス導入口10から1Paの圧力
になるまで真空槽7内に導入した後、高周波電源9から
500Wの電力を電極8に供給し、高周波グロー放電を
発生させる。この放電をガラスレンズ1の樹脂成形面に
5分間直接接触させた後、電力の供給とガスの導入を止
め、放電を停止した後、ガラスレンズ1を大気中に取り
出す。同様にガスの放電を接触させた後のダミーガラス
に対する純水の接触角は3°以下と非常に小さく、OH
基が大量に生成していた。
First, after the glass lens 1 is placed in the vacuum chamber 7, the vacuum chamber 7 is evacuated to a pressure of 1.times.10@-3 Pa by a vacuum pump (not shown). 80 of residual gas at this time
% (Partial pressure) and above was H 2 O. After that, O 2 gas (purity 99.9%) was introduced into the vacuum chamber 7 through the gas inlet 10 until the pressure reached 1 Pa, and then a high-frequency power source 9 supplied 500 W of power to the electrode 8 for high-frequency glow discharge. Generate. After this discharge is brought into direct contact with the resin molding surface of the glass lens 1 for 5 minutes, the supply of electric power and the introduction of gas are stopped, the discharge is stopped, and then the glass lens 1 is taken out into the atmosphere. Similarly, the contact angle of pure water with respect to the dummy glass after contacting the discharge of gas is very small at 3 ° or less.
A large amount of groups were produced.

【0029】続いて実施形態1と同様の方法により、ガ
ラスレンズ1の上に非球面形状を有した紫外線硬化型ウ
レタンアクリレート系からなる樹脂層2を形成し、本実
施形態3の複合型光学部品を製造する。
Subsequently, a resin layer 2 made of an ultraviolet curable urethane acrylate having an aspherical shape is formed on the glass lens 1 by the same method as in the first embodiment, and the composite optical component of the third embodiment is formed. To manufacture.

【0030】次に、本実施形態の複合型光学部品の耐熱
衝撃性を実施形態1と同様の方法で調べたところ、ガラ
スレンズ1と樹脂層2の剥離は発生せず、実用上の問題
は全くなかった。
Next, the thermal shock resistance of the composite type optical component of this embodiment was examined by the same method as in Embodiment 1. As a result, peeling of the glass lens 1 and the resin layer 2 did not occur, and there was no practical problem. There was no.

【0031】[発明の実施の形態4]本発明の実施形態
4では、実施形態3のガスに変えて、ガラスレンズ1の
表面にガスの放電を直接接触させる。本実施形態4では
ガス導入口10からO2 ガスを0.8Paの圧力まで導
入し、且つガス導入口11からH2 ガスを0.2Paの
圧力まで導入して、真空槽7内にO2 とH2 の混合ガス
を導入した。ガスの放電を接触させた後のダミーガラス
に対する純水の接触角は3°以下と非常に小さく、OH
基が大量に生成していた。その他の工程、条件は実施形
態3と同様に行い、複合型光学部品を得た。
[Fourth Embodiment of the Invention] In the fourth embodiment of the present invention, instead of the gas of the third embodiment, the gas discharge is brought into direct contact with the surface of the glass lens 1. Is introduced from a gas inlet 10 in the present embodiment 4 O 2 gas is introduced to a pressure of 0.8 Pa, and the gas inlet port 11 to the H 2 gas to a pressure of 0.2 Pa, O 2 into the vacuum chamber 7 And a mixed gas of H 2 was introduced. The contact angle of pure water with respect to the dummy glass after contacting the discharge of gas is very small at 3 ° or less.
A large amount of groups were produced. Other steps and conditions were the same as in the third embodiment, and a composite optical component was obtained.

【0032】次に、本実施形態の複合型光学部品の耐熱
衝撃性を実施形態1と同様の方法で調べたところ、ガラ
スレンズ1と樹脂層2の剥離は発生せず、実用上の問題
は全くなかった。その他、真空槽7内に導入するガスを
表1の示すようなガスなどに変えて実施しても、同様の
良好な耐熱衝撃性が得られた。
Next, the thermal shock resistance of the composite optical component of this embodiment was examined by the same method as in Embodiment 1. As a result, peeling of the glass lens 1 and the resin layer 2 did not occur, and there was no practical problem. There was no. In addition, when the gas introduced into the vacuum chamber 7 was changed to the gas shown in Table 1 or the like, the same good thermal shock resistance was obtained.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】[発明の実施の形態5]本発明の実施形態
5では、ガラスレンズ1の硝材として、SiO2 の含有
率が75重量%程度であるBSL7((株)オハラ製)
を用いた。実施形態1と同様に、同じ硝材の平板ガラス
(ダミーガラス)に対する純水の接触角を調べたとこ
ろ、45°と大きかった。
[Embodiment 5] In Embodiment 5 of the present invention, as a glass material for the glass lens 1, BSL7 (manufactured by OHARA INC.) Having a SiO 2 content of about 75% by weight.
Was used. When the contact angle of pure water with respect to a flat glass (dummy glass) made of the same glass material was examined in the same manner as in Embodiment 1, it was as large as 45 °.

【0035】本実施形態でもガラスレンズ1の表面に、
ガスの放電を直接接触させる。以下、図7を用いてガス
放電の接触方法を説明する。球状の電極12と平板状の
電極13が10mmの距離で設置されており、電極12
は20Hzの低周波電源14と接続され、電極13は接
地されている。
Also in this embodiment, on the surface of the glass lens 1,
Directly contact the discharge of gas. Hereinafter, the contact method for gas discharge will be described with reference to FIG. The spherical electrode 12 and the plate-shaped electrode 13 are installed at a distance of 10 mm.
Is connected to a low frequency power source 14 of 20 Hz, and the electrode 13 is grounded.

【0036】まず、ガラスレンズ1を樹脂成形面を上に
して電極12と電極13の間に設置した後、大気中で低
周波電源14から50Wの電力を電極12に供給し、コ
ロナ放電を発生させる。この放電をガラスレンズ1の樹
脂成形面に30秒間直接接触させる。なお、大気の組成
は分圧で、N2 が80%、O2 が18%、H2 Oが2%
弱であった。同様にガスの放電を接触させた後のダミー
ガラスに対する純水の接触角は3°以下と非常に小さ
く、OH基が大量に生成していた。
First, after placing the glass lens 1 between the electrodes 12 and 13 with the resin molding surface facing upward, 50 W of electric power is supplied from the low frequency power source 14 to the electrode 12 in the atmosphere to generate corona discharge. Let This discharge is brought into direct contact with the resin molding surface of the glass lens 1 for 30 seconds. The composition of the atmosphere is partial pressure, N 2 is 80%, O 2 is 18%, and H 2 O is 2%.
It was weak. Similarly, the contact angle of pure water with respect to the dummy glass after contacting the discharge of gas was very small at 3 ° or less, and a large amount of OH groups were generated.

【0037】続いて、実施形態1と同様の方法により、
ガラスレンズ1の上に非球面形状を有した紫外線硬化型
ウレタンアクリレート系からなる樹脂層2を形成し、本
実施形態の複合型光学部品を製造した。
Then, by the same method as in the first embodiment,
A resin layer 2 made of an ultraviolet curable urethane acrylate having an aspherical shape was formed on the glass lens 1 to manufacture a composite optical component of this embodiment.

【0038】次に、本実施形態の複合型光学部品につい
てガラスレンズ1と樹脂層2の密着性を評価するため、
複合型光学部品をダイヤモンドカッターを用いて切断加
工したところ、ガラスレンズ1と樹脂層2の剥離は発生
せず、実用上の問題は全くなかった。
Next, in order to evaluate the adhesion between the glass lens 1 and the resin layer 2 in the composite type optical component of this embodiment,
When the composite optical component was cut using a diamond cutter, peeling of the glass lens 1 and the resin layer 2 did not occur, and there was no practical problem.

【0039】[比較例1]比較例1として、実施形態
1、3と同様のガラスレンズ1を用い、紫外線の照射や
ガス放電の接触を全く行わないで、実施形態1と同様の
方法により、ガラスレンズ1の上に非球面形状を有した
紫外線硬化型ウレタンアクリレート系からなる樹脂層2
を形成し、比較例1の複合型光学部品を製造した。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 As Comparative Example 1, the same glass lens 1 as in the first and third embodiments was used, and the same method as in the first embodiment was carried out without irradiation of ultraviolet rays or contact with gas discharge. A resin layer 2 made of an ultraviolet curable urethane acrylate having an aspherical shape on the glass lens 1.
Then, the composite optical component of Comparative Example 1 was manufactured.

【0040】次に、比較例1の複合型光学部品の耐熱衝
撃性を実施形態1と同様の方法で調べたところ、いずれ
のガラスの場合でも、ガラスレンズ1と樹脂層2に剥離
が発生し、実用上問題であった。
Next, the thermal shock resistance of the composite optical component of Comparative Example 1 was examined by the same method as in Embodiment 1. As a result, peeling occurred between the glass lens 1 and the resin layer 2 in any of the glasses. It was a problem in practice.

【0041】[比較例2]さらに、比較例2として、実
施形態5と同様のガラスレンズ1を用い、紫外線の照射
やガス放電の接触を全く行わないで、実施形態1と同様
の方法により、ガラスレンズ1の上に非球面形状を有し
た紫外線硬化型ウレタンアクリレート系からなる樹脂層
2を形成し、比較例2の複合型光学部品を製造した。
Comparative Example 2 Furthermore, as Comparative Example 2, the same glass lens 1 as that of the fifth embodiment was used, and the same method as that of the first embodiment was carried out without irradiation of ultraviolet rays or contact of gas discharge. A resin layer 2 made of an ultraviolet curable urethane acrylate having an aspherical shape was formed on the glass lens 1 to manufacture a composite optical component of Comparative Example 2.

【0042】次に、比較例2の複合型光学部品を実施形
態5と同様の方法で切断加工したところ、ガラスレンズ
1と樹脂層2に部分的な剥離が発生し、実用上問題であ
った。
Next, when the composite optical component of Comparative Example 2 was cut by the same method as in Embodiment 5, partial peeling occurred between the glass lens 1 and the resin layer 2, which was a practical problem. .

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の効果を得ることができる。請求項1、5の発明に
よれば、ガラス基板の表面をシランカップリング剤によ
り処理する工程と、該処理面上にエネルギー硬化性樹脂
を重合させる工程とを有する複合型光学部品の製造方法
において、シランカップリング剤により処理する工程の
前に、ガラス基板の表面に、光源より紫外線を直接照射
することとしたので、SiO2 の含有率が少ないガラス
であっても、シランカップリング剤と結合するための結
合手となるOH基が著しく増大するため、ガラスと樹脂
との接合面に充分な接着強度が得られる複合型光学部品
の製造方法および複合型光学部品を提供することができ
る。
As described above, according to the present invention,
The following effects can be obtained. According to the first and fifth aspects of the present invention, there is provided a method for producing a composite optical component, comprising: a step of treating the surface of a glass substrate with a silane coupling agent; and a step of polymerizing an energy curable resin on the treated surface. Before the step of treating with the silane coupling agent, the surface of the glass substrate was directly irradiated with ultraviolet rays from a light source, so that even if the glass has a low SiO 2 content, it is bonded to the silane coupling agent. Since the number of OH groups serving as a bonding hand for increasing the number is significantly increased, it is possible to provide a method for manufacturing a composite-type optical component and a composite-type optical component in which sufficient adhesive strength can be obtained on a bonding surface between a glass and a resin.

【0044】また、請求項2、5の発明によれば、請求
項1の製造方法において、光源に低圧水銀灯を用いるこ
ととしたので、特にOH基が著しく増大するため、ガラ
ス基板と樹脂との接合面に充分な接着強度が得られる複
合型光学部品の製造方法および複合型光学部品を提供す
ることができる。
According to the second and fifth aspects of the invention, since the low-pressure mercury lamp is used as the light source in the manufacturing method of the first aspect, the OH group is particularly increased, so that the glass substrate and the resin are combined. It is possible to provide a method for manufacturing a composite-type optical component and a composite-type optical component in which sufficient bonding strength can be obtained on the bonding surface.

【0045】さらに、請求項3、6の発明によれば、シ
ランカップリング剤により処理する工程の前に、ガラス
基板の表面に、ガスの放電を直接接触させることとした
ので、SiO2 の含有率が少ないガラスであっても、シ
ランカップリング剤と結合するための結合手となるOH
基が著しく増大するため、ガラスと樹脂との接合面に充
分な接着強度が得られる複合型光学部品の製造方法およ
び複合型光学部品を提供することができる。
Further, according to the third and sixth aspects of the invention, since the gas discharge is brought into direct contact with the surface of the glass substrate before the step of treating with the silane coupling agent, the SiO 2 content is increased. OH, which is a bond for bonding with the silane coupling agent, even if the glass has a low ratio
Since the number of bases is remarkably increased, it is possible to provide a method for producing a composite optical component and a composite optical component in which sufficient bonding strength can be obtained at the bonding surface between glass and resin.

【0046】また、請求項4、6の発明によれば、請求
項3の製造方法において、ガスが少なくとも酸素(O)
及び/または水素(H)を含むガスであることとしたの
で、特にOH基が著しく増大するため、ガラスと樹脂と
の接合面に充分な接着強度が得られる複合型光学部品の
製造方法および複合型光学部品を提供することができ
る。
According to the inventions of claims 4 and 6, in the manufacturing method of claim 3, the gas is at least oxygen (O).
Since the gas contains hydrogen and / or hydrogen (H), the OH group is remarkably increased, and therefore, a method for producing a composite optical component and a composite optical component capable of obtaining a sufficient adhesive strength on a bonding surface between a glass and a resin. A mold optical component can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態1の複合型光学部品を示す断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a composite optical component according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態1の一製造工程を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態1の一製造工程を示す説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory view showing one manufacturing process of the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態1の一製造工程を示す説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a manufacturing step according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態1の一製造工程を示す説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory view showing one manufacturing process of the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態3、4に用いるガスの放電装
置を示す概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a gas discharge device used in Embodiments 3 and 4 of the present invention.

【図7】本発明の実施形態5に用いるガスの放電装置を
示す概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a gas discharge device used in a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラスレンズ 2 樹脂層 3 低圧水銀灯(光源) 4 シランカップリング剤 5 樹脂 6 金型 7 真空槽 8 コイル状の電極 9 高周波電源 10、11 ガス導入口 12 球状の電極 13 平板状の電極 14 低周波電源 1 Glass Lens 2 Resin Layer 3 Low Pressure Mercury Lamp (Light Source) 4 Silane Coupling Agent 5 Resin 6 Mold 7 Vacuum Tank 8 Coiled Electrode 9 High Frequency Power Supply 10, 11 Gas Inlet 12 Spherical Electrode 13 Flat Electrode 14 Low Frequency power supply

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラス基板の表面をシランカップリング
剤により処理する工程と、該処理面上にエネルギー硬化
性樹脂を重合させる工程とを有する複合型光学部品の製
造方法において、シランカップリング剤により表面処理
する工程の前に、ガラス基板の表面に、光源より紫外線
を直接照射する工程を有することを特徴とする複合型光
学部品の製造方法。
1. A method for producing a composite optical component, comprising: a step of treating the surface of a glass substrate with a silane coupling agent; and a step of polymerizing an energy-curable resin on the treated surface. A method for manufacturing a composite optical component, comprising a step of directly irradiating the surface of a glass substrate with ultraviolet rays from a light source before the step of surface-treating.
【請求項2】 請求項1において、光源が低圧水銀灯で
あることを特徴とする複合型光学部品の製造方法。
2. The method for manufacturing a composite optical component according to claim 1, wherein the light source is a low pressure mercury lamp.
【請求項3】 ガラス基板の表面をシランカップリング
剤により処理する工程と、該処理面上にエネルギー硬化
性樹脂を重合させる工程とを有する複合型光学部品の製
造方法において、シランカップリング剤により表面処理
する工程の前に、ガラス基板の表面に、ガスの放電を直
接接触させることを特徴とする複合型光学部品の製造方
法。
3. A method for producing a composite optical component, comprising: a step of treating the surface of a glass substrate with a silane coupling agent; and a step of polymerizing an energy curable resin on the treated surface. A method for producing a composite-type optical component, characterized in that a gas discharge is brought into direct contact with the surface of a glass substrate before the surface treatment step.
【請求項4】 請求項3において、ガスが少なくとも酸
素(O)及び/または水素(H)を含むことを特徴とす
る複合型光学部品の製造方法。
4. The method for manufacturing a composite optical component according to claim 3, wherein the gas contains at least oxygen (O) and / or hydrogen (H).
【請求項5】 請求項1または請求項2記載の製造方法
により製造された複合型光学部品。
5. A composite optical component manufactured by the manufacturing method according to claim 1.
【請求項6】 請求項3または請求項4記載の製造方法
により製造された複合型光学部品。
6. A composite optical component manufactured by the manufacturing method according to claim 3.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020240907A1 (en) * 2019-05-30 2020-12-03 株式会社村田製作所 Electronic device and method of producing same

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WO2020240907A1 (en) * 2019-05-30 2020-12-03 株式会社村田製作所 Electronic device and method of producing same

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