JPH11105145A - 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Info
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Abstract
対称形状であっても、樹脂を拡げる工程において、樹脂
が基材からはみ出すことなく、かつ製造後に不要部分の
削除を必要としない複合型光学素子の製造法を提供す
る。 【解決手段】光学素子基材12表面上にエネルギー硬化
型樹脂15を供給し、所望の樹脂層表面を形成するため
の光学面を有する金型11と光学素子基材12とを相対
的に接近させて、供給されたエネルギー硬化型樹脂15
を押し拡げて金型11と光学素子基材12との間に樹脂
層13を形成し、該樹脂層13にエネルギーを照射して
硬化させた後、硬化した樹脂層13と金型11とを剥離
する複合型光学素子の製造方法において、光学素子基材
12の光軸mに対して、該光学素子基材12表面上のエ
ネルギー硬化型樹脂15が、非回転対称形状となるよう
に供給する。
Description
上に樹脂層を形成した複合型光学素子の製造方法に関す
る。
成した複合型光学素子の製造方法については、「複合型
光学素子の製造方法およびその製造装置」として、特開
平4−78505号公報所載の技術が開示されている。
この技術は、複合型光学素子の製造プロセス中における
光学素子基材(以下、基材という)へのエネルギー硬化
型樹脂(以下、樹脂という)の供給を、基材の成形面
(樹脂層を形成する面)の中心の1点に対して連続的に
行うものである。従って、基材の成形面上に供給された
樹脂は、基材の光軸(基材の成形面の曲率中心と基材の
非成形面(樹脂層を形成しない面)の曲率中心を結ぶ軸
心)に対して、回転対称形状に押し拡げられる。この状
況を図19および図20を用いて詳しく説明する。
れた基材120を基材受台132上にセットした後、シ
リンダ133を作動して、シリンダロッド134を下降
させる。これにより金型135が下降して基材120に
接近するが、この接近はマイクロメータヘッド137の
ヘッド部138がベース131上面に当接することによ
り停止する。この停止状態では、金型135と樹脂11
0とは1mm以下の間隔を有した非接触状態となってい
る。この停止後、パルスモータ139が駆動してマイク
ロメータヘッド137のヘッド部138を縮めて、シリ
ンダ133と共に金型135を下降させる。この下降に
より金型135の成形面が基材120に接近しながら樹
脂110を押圧して、樹脂110を基材120に沿って
押し拡げる。かかる金型135の基材120への接近速
度は、金型135による樹脂110の押し拡げが緩速度
となるように設定されるものであり、例えば0.07m
m/sの緩やかな接近速度となるようにパルスモータ1
39の回転数が制御される。
緩速度によって樹脂110が押し拡げられる過程を示
し、押し拡げが進行するに従って、不均一な拡がり部分
107が生じるが(同図(b))、押し拡がり速度が遅
いため、この不均一な拡がり部分107が矯正され、こ
れにより気泡混入のない押し拡げを行うこができる。こ
のようにして、気泡混入のない押し拡げにより樹脂厚が
所定の厚さになると、パルスモータ139の駆動を停止
する。これにより金型135は樹脂110を押圧した状
態で停止し、この停止後、光源143から紫外線を照射
して樹脂110を硬化させ、樹脂110が基材120に
密着した複合型光学素子を成形する。そして、シリンダ
133を逆駆動して金型135を上昇させることによ
り、複合型光学素子を金型135から離型させる。
術には、つぎのような問題点があった。基材の光軸に対
して回転対称形状に供給された樹脂を、金型と基材とを
相対的に接近させることにより拡げると、樹脂は光軸に
対して同心円上に拡がる。すなわち、所望の樹脂層形状
が、回転対称形状の場合はよいが、所望の樹脂層形状が
回転対称形状でない場合は、樹脂が所望の範囲からはみ
出すことになる。そして、この樹脂のはみ出し部分は、
不要の部分であるため、そのまま残せば製品のコンパク
ト化を妨げるし、製造完了後に削除するとしても、余分
なコストがかかることになる。例えば、カメラに用いる
フィルムは長方形であるため、フィルムに近い部分の光
学素子では、性能確保が必要な部分の概略形状も長方形
となる。これに対して、同心円上の光学素子を製造すれ
ば、前記長方形以外の部分は不要な部分となる。
れたもので、請求項1、2または3に係る発明の課題
は、複合型光学素子の所望の樹脂層形状が、非回転対称
形状であっても、樹脂を拡げる工程において、樹脂が基
材からはみ出すことなく、かつ製造後に不要部分の削除
を必要としない複合型光学素子の製造法を提供すること
である。
に、請求項1に係る発明の複合型光学素子の製造方法
は、光学素子基材表面上にエネルギー硬化型樹脂を供給
し、所望の樹脂層表面を形成するための光学面を有する
金型と前記光学素子基材とを相対的に接近させて、供給
された前記エネルギー硬化型樹脂を押し拡げて前記金型
と前記光学素子基材との間に樹脂層を形成し、該樹脂層
にエネルギーを照射して硬化させた後、硬化した樹脂層
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、前記光学素子基材の光軸に対して、該光学素子基材
表面上のエネルギー硬化型樹脂が、非回転対称形状とな
るように供給する。また、請求項2に係る発明の複合型
光学素子の製造方法は、請求項1に係る発明の複合型光
学素子の製造方法において、前記非回転対称形状となる
ように供給する手段は、前記光学素子基材の光軸を原点
とする点対称位置の2点間を、樹脂供給装置のニードル
が移動しつつ前記エネルギー硬化型樹脂を供給して行
う。さらに、請求項3に係る発明の複合型光学素子の製
造方法は、請求項1に係る発明の複合型光学素子の製造
方法において、前記非回転対称形状となるように供給す
る手段は、前記光学素子基材表面上の2点以上に対し
て、前記エネルギー硬化型樹脂を同時に供給して行う。
学素子の製造方法は、光学素子基材の光軸に対して、該
光学素子基材表面上のエネルギー硬化型樹脂が、非回転
対称形状となるように供給する。また、請求項2に係る
発明の複合型光学素子の製造方法は、光学素子基材の光
軸を基点とする点対称位置の2点間を、樹脂供給装置の
ニードルが移動しつつ前記エネルギー硬化型樹脂を供給
する。さらに、請求項3に係る発明の複合型光学素子の
製造方法は、光学素子基材表面上の2点以上に対して、
前記エネルギー硬化型樹脂を同時に供給する。
対称形状の複合型光学素子として、外形が平行な直線で
2面を形成した円欠形状の例を説明するが、これに限定
されるものではなく、三角形や平行四辺形などに近似の
非回転対称形状の複合型光学素子にも、樹脂供給装置の
ニードルの軌跡の変更、または2点以上の供給点を設定
することにより、本発明の実施の形態を実施することが
できる。以下、具体的な実施の形態について説明する。
1を示し、図1は光学素子基材の正面図、図2は光学素
子基材の平面図、図3は成形装置の概略構成図、図4は
光学素子基材上に円形状の樹脂を供給した状態の平面
図、図5は光学素子基材上の円形状の樹脂を押し拡げた
状態の平面図、図6は光学素子基材上に楕円形状の樹脂
を供給した状態の平面図、図7は光学素子基材上の楕円
形状の樹脂を押し拡げた状態の平面図である。
基材2は、ガラス製の両凹レンズであり、成形面(樹脂
層を形成する面)2aの曲率半径は100mm、非成形
面(樹脂層を形成しない面)2bの曲率半径は50mm
である。また基材2の光軸(成形面2aの曲率中心と非
成形面2bの曲率中心とを結ぶ軸心)mと基材2の成形
面2aとの交点を通り、光軸mに垂直なxy平面を設
け、成形面2aの外周部の点を光軸mに平行にxy平面
まで移動した形状は、図2に示すように、円欠形状とな
る。図2において、x軸に対して上下50度の範囲は、
直径25mmの円弧外周2cを形成し、他の部分は2つ
の円弧外周2cの端点を結ぶy座標が一定の直線外周2
dを形成している。基材2の成形面2aと光軸mとの交
点をxy平面の原点Oとすると、この基材2のx軸上の
直径は25mm、y軸上の直径は約19mmとなる。
外線硬化型樹脂(以下、樹脂という)の供給方法の違い
による樹脂の拡がるプロセスの違いを説明する。ここ
で、図3に示すように、樹脂5は基材2と金型1を相対
的に接近させることにより拡げるものとし、金型1の光
学面としての樹脂押圧面1aの曲率中心は、常に基材2
の光軸m上にあり、また、金型1の樹脂押圧面1aの外
周部の点を光軸mに平行にxy平面まで移動したもの
は、常に図2に示した形状と同一となるように金型1は
移動するものとする。
2a上の原点Oに対して、回転対称形状である同心円形
状となるように、樹脂5を供給した場合について説明す
る。樹脂5の供給完了後、金型1と基材2とを相対的に
接近させることにより樹脂5を徐々に拡げていくと、樹
脂5は同心円状に拡がり、やがて図5に示すように、y
軸上において、基材2の直線外周2dに樹脂5の外周部
5aが到達する。しかし、x軸上においては、基材2の
円弧外周2cには到達せず、x軸上において樹脂5の外
周部5aを基材2の外周部2cにまで到達させようとす
ると、y軸上において、樹脂5のはみ出しが発生するこ
ととなる。
の原点Oに対して、x軸上の直径が10mm、y軸上の
直径が4mmの非回転対称形状としての楕円形状となる
ように、樹脂5を供給した場合について説明する。この
樹脂5の楕円形状を形成するには、例えば、樹脂供給装
置のニードルの穴の形状を樹脂5の楕円形状に相似とす
ることにより行う。樹脂5の供給完了後、金型1と基材
2とを相対的に接近させることにより樹脂5を徐々に拡
げていくと、樹脂外周部5bは同一速度で原点Oから離
れる方向へ進む。従って、図7に示すように、x軸上の
直径が24mmの時点では、y軸上の直径は18mmと
なり、基材2上から樹脂5のはみ出しがなく、基材2上
のほとんどの部分に樹脂5が到達する。
所望の樹脂層形状が、円欠形状の非回転対称形状であっ
ても、樹脂を拡げる工程において、樹脂が光学素子基材
からはみ出すことなく、かつ製造後に不要部分の削除を
必要としない複合型光学素子を得ることができる。した
がって、回転対称形状の複合型光学素子に比べて、スペ
ース的に余裕があるので、カメラ等のコンパクト化に有
利となる。
態2を示し、図8は光学素子基材の正面図、図9は光学
素子基材の平面図、図10は光学素子基材上に楕円形状
の樹脂を供給した状態の平面図、図11は光学素子基材
上に樹脂を供給する方法の説明図、図12は光学素子基
材上の樹脂を押し拡げる方法の説明図、図13は金型の
下面図、図14は成形が終了し密着体を形成した状態の
正面図、図15は複合型光学素子を金型から剥離する状
態の正面図である。
基材12は、ガラス製の両凹レンズであり、成形面12
aの曲率半径は100mm、非成形面12bの曲率半径
は50mmである。また基材12の光軸(成形面12a
の曲率中心と非成形面12bの曲率中心とを結ぶ軸心)
mと基材12の成形面12aとの交点を通り、光軸mに
垂直なxy平面を設け、成形面12aの外周部の点を光
軸mに平行にxy平面まで移動した形状は、図9に示す
ように、円欠形状となる。図9において、x軸に対して
上下40度の範囲は、直径25mmの円弧外周12cを
形成し、他の部分は2つの円弧外周12cの端点を結ぶ
y座標が一定の直線外周12dを形成している。基材1
2の成形面12aと光軸mとの交点をxy平面の原点O
とすると、この基材12のx軸上の直径は25mm、y
軸上の直径は16.07mmとなる。
成形面12a上の原点Oに対して、x軸上の直径が12
mm、y軸上の直径が3mmの非回転対称形状としての
楕円形状となるように、紫外線硬化型樹脂である樹脂1
5を供給する。なお、樹脂15の供給は、図11に示す
ように、樹脂供給装置(不図示)のニードル17をx軸
上において一定速度で移動することにより行う。また、
この場合の供給開始位置は、基材12の成形面12aの
x軸上において、原点Oから5mm離れた点であり、供
給終了位置は、原点Oに対して供給開始位置と点対称の
位置である。ただし、樹脂15の必要量および樹脂15
の供給に必要な時間は予め求められており、この場合は
樹脂15の供給に5secかかることが分かっている。
従って、樹脂供給開始位置と樹脂供給終了位置が10m
m離れていることから、ニードル17はx軸上を2mm
/secで移動すればよい。
光学面としての樹脂押圧面11aを下降して基材12に
接近させることにより、樹脂15を拡げ、樹脂15が所
望の厚さ(0.1mm)の樹脂層13を形成する位置
で、金型11の下降を停止する。このとき、基材12上
の樹脂層13の形状は、x軸上の直径が24mm、y軸
上の直径が15mmの概略円欠形状となっており、光学
性能の確保が必要な部分の全面に樹脂15が到達し、か
つ基材12から樹脂15がはみ出してはいない。なお、
金型11は樹脂押圧面11aの曲率半径が90mmで、
曲率中心が基材12の光軸m上にあり、光軸mに平行な
方向には、上下動自在に保持されている。また、金型1
1の樹脂押圧面11aの外周部を形成する点の集合を、
光軸mに平行にxy平面上に移動すると、図13に示す
ように、x軸に対して上下40度の範囲は直径23mm
の円弧外周11bであり、他の部分は2つの円弧外周1
1bの端点を結ぶy座標が一定の直線外周11cを形成
している。この円弧外周11bと直線外周11cとが金
型11の外形形状でもある。また、この金型11のx軸
上の直径が23mm、y軸上の直径は14.78mmで
ある。
下方より、図示しない手段により紫外線を照射すること
により、樹脂層13を硬化する。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10が形成される。つぎに、密着
体10を上昇させると、光軸mからの距離が12mmの
位置において、予め基材12の上方に設けられていた剥
離用の部材14が基材12と接触する。そこで、このま
ま密着体10の上昇を続けると、図15に示すように、
金型11より、基材12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。
所望の樹脂層形状が、円欠形状の非回転対称形状であっ
ても、樹脂を拡げる工程において、樹脂が光学素子基材
からはみ出すことなく、かつ製造後に不要部分の削除を
必要としない複合型光学素子を得ることができる。した
がって、回転対称形状の複合型光学素子に比べて、スペ
ース的に余裕があるので、カメラ等のコンパクト化に有
利となる。また、ニードルの位置および移動距離を制御
することにより、さまざまな形状の樹脂層形状が形成で
きるので、樹脂供給装置が汎用化される。
て、基材を不動のままニードルを一定速度で移動させた
が、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、基
材に対するニードルの相対速度が一定であればよく、ニ
ードルを不動のまま基材を一定速度で移動させる等の手
段でも、同様の効果を得ることができる。
形態3を示し、図16は光学素子基材上の2点に樹脂を
供給した状態の平面図、図17は光学素子基材上の樹脂
を押し拡げた状態の平面図である。本実施の形態では、
金型および基材の形状、金型と基材の位置関係、および
樹脂を硬化する以降の工程は実施の形態2と同様のた
め、実施の形態2と異なる樹脂を供給する工程および樹
脂を拡げる工程のみ説明し、他の部分の図と説明を省略
する。また、図16および図17においても、実施の形
態2と同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略す
る。
2a上において、x軸上の原点Oから3mm離れた位置
の2ヶ所に、それぞれの位置に供給した樹脂25の直径
が8mmの円形状となるように、紫外線硬化型樹脂であ
る樹脂25を供給する。なお、樹脂25の供給は、図示
しない樹脂供給装置を用いて、2ヶ所同時に行うものと
する。ただし、樹脂の必要量および樹脂の供給に必要な
時間は予め求められている。この結果、供給された樹脂
25の形状は、繭形の非回転対称形状となっている。
て基材12に接近させることにより、樹脂25を拡げ、
樹脂25が所望の厚さ(0.1mm)の樹脂層23を形
成する位置で、金型11の下降を停止する。このとき、
図17に示すように、基材12上の樹脂層23の形状
は、x軸上の直径が24mm、y軸上の直径が15mm
で、基材22と概略相似形状となっており、光学性能の
確保が必要な部分の全面に樹脂が到達しており、かつ、
基材12から樹脂25がはみ出していない。
様の効果に加え、樹脂供給装置のニードルの移動が不要
なので、樹脂供給装置の構成が簡略化される。
示し、光学素子基材上に樹脂を供給する方法の説明図で
ある。本実施の形態は、樹脂の供給方法のみが実施の形
態3と異なり、他の部分は実施の形態3と同様のため、
樹脂を供給する方法のみ説明し、他の図と説明を省略す
る。また、図18においても、実施の形態3と同一の部
材には同一の符号を付し、説明を省略する。
樹脂供給装置(不図示)のニードル17を、x軸上にお
いて移動することにより、基材12上に供給した樹脂3
5の概略形状を、実施の形態3において基材12上に供
給した樹脂25の繭形の非回転対称形状(図16参照)
とするものである。
は、基材12の成形面12aのx軸上において、原点O
から6mm離れた点であり、供給終了位置は、原点Oに
対して供給開始位置と点対称の位置である。ただし、樹
脂供給完了後の基材12上の樹脂35の所望形状は、他
の部分に比べて少なくなっているので、ニードル17の
移動を樹脂供給開始点から樹脂供給終了位置まで一定速
度で行うと、所望の形状が得られないので、原点O付近
のニードル移動速度を速くしなければならない。そのた
め、検討を行ったところ、原点Oからの距離xに対し
て、ニードル移動速度V=3.3−0.1x2 となるよ
うにニードル17を移動させれば、基材12上の樹脂3
5が所望形状となることが分かった。
様の効果を得ることができる。
示した変形例はそのまま適用することができる。また、
上記各実施の形態では、基材上の樹脂を拡げる工程にお
いて、金型を下降しているが、本発明の実施の形態はこ
れに限定されるものではなく、金型と基材とが相対的に
接近すればよく、基材を上昇する等の手段でも同様の効
果を得るこができる。
ぎのような構成の技術的思想が導き出される。 (付記) (1)基材の成形面の曲率中心と非成形面の曲率中心と
を結ぶ軸心に対して、基材が非回転対称形状であること
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。請求項1に係る発明の効果に加え、回転対称形状の
複合型光学素子に比べて、スペース的に余裕があるの
で、カメラ等のコンパクト化に有利となる。
型光学素子の製造方法によれば、複合型光学素子の所望
の樹脂層形状が、非回転対称形状であっても、樹脂を拡
げる工程において、樹脂が基材からはみ出すことなく、
かつ製造後に不要部分の削除を必要としない複合型光学
素子を得ることができる。請求項2に係る発明の複合型
光学素子の製造方法によれば、上記効果に加え、ニード
ルの移動速度や2点間の距離を制御することにより、供
給する樹脂の形状を任意に形成することができる。請求
項3に係る発明の複合型光学素子の製造方法によれば、
上記効果に加え、樹脂供給装置の構成を簡略にすること
ができる。
を供給した状態の平面図である。
を押し拡げた状態の平面図である。
脂を供給した状態の平面図である。
脂を押し拡げた状態の平面図である。
樹脂を供給した状態の平面図である。
する方法の説明図である。
拡げる方法の説明図である。
た状態の正面図である。
離する状態の正面図である。
を供給した状態の平面図である。
拡げた状態の平面図である。
する方法の説明図である。
る。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 光学素子基材表面上にエネルギー硬化型
樹脂を供給し、所望の樹脂層表面を形成するための光学
面を有する金型と前記光学素子基材とを相対的に接近さ
せて、供給された前記エネルギー硬化型樹脂を押し拡げ
て前記金型と前記光学素子基材との間に樹脂層を形成
し、該樹脂層にエネルギーを照射して硬化させた後、硬
化した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、 前記光学素子基材の光軸に対して、該光学素子基材表面
上のエネルギー硬化型樹脂が、非回転対称形状となるよ
うに供給することを特徴とする複合型光学素子の製造方
法。 - 【請求項2】 前記非回転対称形状となるように供給す
る手段は、前記光学素子基材の光軸を原点とする点対称
位置の2点間を、樹脂供給装置のニードルが移動しつ
つ、前記エネルギー硬化型樹脂を供給して行うことを特
徴とする請求項1記載の複合型光学素子の製造方法。 - 【請求項3】 前記非回転対称形状となるように供給す
る手段は、前記光学素子基材表面上の2点以上に対し
て、前記エネルギー硬化型樹脂を同時に供給して行うこ
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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27097597A JP3802665B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 複合型光学素子の製造方法 |
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---|---|---|---|
JP27097597A JP3802665B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 複合型光学素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11105145A true JPH11105145A (ja) | 1999-04-20 |
JP3802665B2 JP3802665B2 (ja) | 2006-07-26 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008501989A (ja) * | 2004-06-04 | 2008-01-24 | エシロール アテルナジオナール カンパニー ジェネラーレ デ オプティック | 光学物品の環状面上に塗膜層を形成する方法 |
-
1997
- 1997-10-03 JP JP27097597A patent/JP3802665B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008501989A (ja) * | 2004-06-04 | 2008-01-24 | エシロール アテルナジオナール カンパニー ジェネラーレ デ オプティック | 光学物品の環状面上に塗膜層を形成する方法 |
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JP3802665B2 (ja) | 2006-07-26 |
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