JPS63110410A - Composite type optical member - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガラス基板と、そのガラス基板の少なくとも
一面に形成された透明な有機高分子材料の薄層（以下、
樹脂層と呼ぶ）とから成り、非球面レンズ等の所望の光
学性能をもつ光学部材として使われる複合型光学部材に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a glass substrate and a thin layer (hereinafter referred to as
The present invention relates to a composite optical member that is made of a resin layer (referred to as a resin layer) and is used as an optical member having desired optical performance such as an aspherical lens.
上述のような複合型光学部材は、種々、提案されている
。ここで、ガラス基板と樹脂層との接合面は、成型時の
硬化収縮による応力、環境の変化、および、経時的変化
に対して充分な密着性を保つことが必要である。この充
分な密着性を得るために、ガラス基板の表面をシランカ
ップリング剤で処理して有機化合物に対して活性化させ
、その上に樹脂層が形成された複合型光学部材かに特開
昭５４−６００６号公報に開示されている。その複合型
光学部材の一例である非球面両凸レンズの断面図を第１
０図に示す。この非球面両凸レンズでは、ガラス基板（
１０）の光学要素を形成する面（１１）にシランカップ
リング剤による処理が施され、その上にメチルメタクリ
レートモノマーの重合物の樹脂層（２０）が形成されて
いる。（３０）はこのレンズを保持するレンズ室であり
、（３１）はレンズをレンズ室（３０）に固定する締付
けねじリングである。Various types of composite optical members as described above have been proposed. Here, the bonding surface between the glass substrate and the resin layer needs to maintain sufficient adhesion against stress caused by curing shrinkage during molding, environmental changes, and changes over time. In order to obtain this sufficient adhesion, the surface of the glass substrate is treated with a silane coupling agent to activate it against organic compounds, and a resin layer is formed on the surface of the glass substrate. It is disclosed in Japanese Patent No. 54-6006. The first cross-sectional view of an aspherical biconvex lens is an example of the composite optical member.
Shown in Figure 0. This aspherical biconvex lens uses a glass substrate (
The surface (11) forming the optical element (10) is treated with a silane coupling agent, and a resin layer (20) of a polymer of methyl methacrylate monomer is formed thereon. (30) is a lens chamber that holds this lens, and (31) is a tightening screw ring that fixes the lens in the lens chamber (30).
発明が解決しようとする問題点
ところが、シランカップリング剤で処理してガラス基板
と樹脂層との間の密着性を上げてはいるものの、高温・
多湿の環境下に長時間放置しておくとその密着性が低下
し、周辺より剥離が生じることがある。特に、シリコン
酸化物および金属酸化物の含有率が少ないガラス基板は
ど、剥離が生じやすい。Problems to be Solved by the Invention However, although treatment with a silane coupling agent improves the adhesion between the glass substrate and the resin layer,
If left in a humid environment for a long time, its adhesion may deteriorate and peeling may occur from the surrounding area. Particularly, glass substrates with low silicon oxide and metal oxide content tend to peel off.
たとえば、シリコン酸化物および金属酸化物の含有率が
２５４重量パーセントのガラスを用いた直径５酊の両凸
レンズの片面にシランカップリング剤が処理され、アク
リル系紫外線硬化樹脂層が形成された複合型非球面レン
ズを、温度８５℃、湿度８５％の環境下に５００時間放
置すると、レンズの外周から０．５〜１朋の範囲で剥離
が生じ、光学部材として使用不可能となった。For example, a composite type in which a silane coupling agent is treated on one side of a biconvex lens with a diameter of 5 mm using glass with a silicon oxide and metal oxide content of 254% by weight and an acrylic ultraviolet curing resin layer is formed. When the aspherical lens was left in an environment with a temperature of 85° C. and a humidity of 85% for 500 hours, peeling occurred within a range of 0.5 to 1 mm from the outer periphery of the lens, making it unusable as an optical member.
そこで、本発明は、前記のような欠点を解消し、高温・
多湿の環境下に長時間放置しても、ガラス基板と樹脂層
との密着性が維持され、樹脂層が剥離しないよう、複合
型光学部材の信頼性を高めることを目的とする。Therefore, the present invention solves the above-mentioned drawbacks and
The purpose of this invention is to improve the reliability of a composite optical member by maintaining the adhesion between a glass substrate and a resin layer and preventing the resin layer from peeling off even if left in a humid environment for a long time.
問題点を解決するための手段
前記の目的を達成するために、本発明の複合型光学部材
は、以下のような構成をとる。すなわち、ガラス基板と
、そのガラス基板の少なくとも一つの面に形成された樹
脂層とから成る複合型光学部材において、前記樹脂層が
前記ガラス基板を外周または両側から押さえつけるよう
に、前記少なくとも一つの面の隣りまたは近くの前記ガ
ラス基板の他の面にも、前記樹脂層の一部が形成された
ことを特徴とする。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the composite optical member of the present invention has the following configuration. That is, in a composite optical member consisting of a glass substrate and a resin layer formed on at least one surface of the glass substrate, the at least one surface is pressed so that the resin layer presses the glass substrate from the outer periphery or both sides. A part of the resin layer is also formed on another surface of the glass substrate adjacent to or near the glass substrate.
作 用
上述のような構成にすることによって、樹脂層がガラス
基板を外周または両側から押さえつけるので、ガラス基
板と樹脂層の密着性が向上し、樹脂層が剥離しにく（な
る。Function: With the above-described structure, the resin layer presses the glass substrate from the outer periphery or both sides, so the adhesion between the glass substrate and the resin layer is improved, and the resin layer is less likely to peel off.
実施例
以下、本発明の実施例を、図面にしたがって詳細に説明
する。EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図ｆａ）は本発明の第１実施例の断面図であり、同
図（ｂｌはその要部である。本実施例は、シリコン酸化
物および金属酸化物の含有率が２４．５重量パーセント
のガラスを用いて直径５闘の両凸レンズとして形成され
たガラス基板（１０）と、アクリル系の紫外線硬化樹脂
の重合物層で形成された樹脂層（２０）とからなる複合
型非球面レンズに本発明を適用したものである。Figure 1 (fa) is a sectional view of the first embodiment of the present invention, and the figure (bl is the main part). A composite aspherical lens consisting of a glass substrate (10) formed as a biconvex lens with a diameter of 5 mm using 100% glass, and a resin layer (20) formed of a polymer layer of acrylic ultraviolet curing resin. The present invention is applied to.
第１図において、レンズの光入射面および光射出面であ
る凸球面（１１）、（１２）は鏡面に研磨されてお合部
（１３）は粗面であり、その端部（１４）が樹脂層が形
成される他の面となっている〜すなわち、面（１１）と
面（１４）とはシランカップリング剤で処理された後、
その上に樹脂層（２０）、 およびその一部である端
部（２１）が密着形成されている。In Fig. 1, the convex spherical surfaces (11) and (12), which are the light entrance and light exit surfaces of the lens, are polished to a mirror surface, and the mating part (13) is a rough surface, and the end part (14) is a rough surface. The other surfaces on which the resin layer is formed, that is, the surfaces (11) and (14), are treated with a silane coupling agent, and then
A resin layer (20) and a part of the end portion (21) are tightly formed thereon.
このような構成であれば、ガラスレンズ（１０）の外周
から樹脂層（２０）の端部（２１）がガラスレンズ（１
０）を押さえつけ、それによって、ガラスレンズ（１０
）と樹脂層（２０）との密着性が向上する。事実、本実
施例の複合型非球面レンズを、温度８５℃、湿度８５％
の環境下に５００時間放置しても、樹脂層（２０）、お
よび、その端部（２１）の剥離が生じず、光学部品とし
て十分、使用できた。With such a configuration, the end (21) of the resin layer (20) extends from the outer periphery of the glass lens (10) to the glass lens (10).
0), thereby pressing down on the glass lens (10
) and the resin layer (20) are improved. In fact, the composite aspherical lens of this example was heated at a temperature of 85°C and a humidity of 85%.
Even when the resin layer (20) and its end portions (21) were left for 500 hours under this environment, the resin layer (20) and its ends (21) did not peel off and could be used satisfactorily as an optical component.
なお、本実施例は、後述する他の実施例と違い、ガラス
レンズ（１０）に特別な加工をする必要がないという利
点がある。Note that this embodiment has the advantage that, unlike other embodiments to be described later, there is no need to perform any special processing on the glass lens (10).
第２図は、本発明の第２実施例の要部を示す断面図であ
る。本実施例では、ガラスレンズ（１０）の面（１４）
に突部（１５）を設け、その突部（１５）を包み込むよ
うに樹脂層（２のの端部（２１）が密着している。FIG. 2 is a sectional view showing essential parts of a second embodiment of the present invention. In this example, the surface (14) of the glass lens (10)
A protrusion (15) is provided in the resin layer (2), and the end (21) of the resin layer (2) is in close contact with the resin layer (2) so as to wrap around the protrusion (15).
これによって、樹脂層（２０）、および、その端部（２
１）が、ガラスレンズ（１０）の光軸方向（図中、左右
方向）へすれるのを防いでいる。その他の点は、第１実
施例と同じである。なお、本実施例では、突部（１５）
を面（１１）と連続して設けたが、ごれに限ったもので
はなく、面（１１）と不連続に突部（１５）を設けても
よい。As a result, the resin layer (20) and its end (2
1) prevents the glass lens (10) from sliding in the optical axis direction (in the left-right direction in the figure). Other points are the same as in the first embodiment. In addition, in this example, the protrusion (15)
Although the protrusion (15) is provided continuously with the surface (11), it is not limited to dirt, and the protrusion (15) may be provided discontinuously with the surface (11).
第３図ｆａｔは、本発明の第３実施例を示す断面図であ
り、同図ｆｂ）はその要部である。本実施例では、ガラ
スレンズ（１０）の面（１４）に凹段部、０６）を面（
１１）の外周全体にわたって設け、その段部（１６）に
樹脂層（２０）の端部（２１）が充填されており、÷ｍ
゛−樹脂層
（２０）の外周部（２２）は、ガラスレンズ（１０）の
レンズ室（３０）との嵌合部（１３）と同一または少し
小さな局面を形成している。このように構成することに
よって−レンズの半径方向の大きさが大きくならず−し
かも、レンズ室（３０）に第１実施例のような段差を設
ける必要がないという利点がある。FIG. 3 (fat) is a sectional view showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 3 (f) is a main part thereof. In this example, the surface (14) of the glass lens (10) has a concave stepped portion, 06).
11), and its stepped portion (16) is filled with the end portion (21) of the resin layer (20), ÷m
- The outer circumferential portion (22) of the resin layer (20) forms a curve that is the same as or slightly smaller than the fitting portion (13) of the glass lens (10) with the lens chamber (30). This configuration has the advantage that the size of the lens in the radial direction does not become large and that there is no need to provide a step in the lens chamber (30) as in the first embodiment.
第４図は、本発明の第４実施例の要部を示す断面図であ
る。本実施例は、第３実施例における段部（１６）の面
（１７）、（１８）を嵌合部（１３）より粗い粗面にし
１段部（１６）と樹脂層の端部（２１）との密着性を高
めている。その他の点は、第３実施例と同じである。FIG. 4 is a sectional view showing essential parts of a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the surfaces (17) and (18) of the step part (16) in the third embodiment are made rougher than the fitting part (13), and the first step part (16) and the end part (21) of the resin layer are made rougher than the fitting part (13). ). Other points are the same as the third embodiment.
第５図は、本発明の第５実施例の要部を示す断面図であ
る。本実施例は、段部（１６）の面（１１）とつらなる
面（１７）を傾斜面にし、面（１１）から遠ざかるほど
光軸に向ってより深く切り込まれている。これによって
、樹脂層（２０）、およびその端部（２１）が光軸方向
へずれるのを防いでいる。その他の点は、第３実施例と
同じである。FIG. 5 is a sectional view showing essential parts of a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the surface (17) of the stepped portion (16) that is continuous with the surface (11) is an inclined surface, and the cut is made deeper toward the optical axis as the distance from the surface (11) increases. This prevents the resin layer (20) and its end (21) from shifting in the optical axis direction. Other points are the same as the third embodiment.
第６図（ａ）は、本発明の第６実施例の要部を示す断面
図である。本実施例は、段部（１６）における樹脂層（
２０）の端面（２３）と当接する当接面（１８）を傾斜
面にし、光軸に近づくほど面（１１）からより遠ざかる
ように傾斜させている。これによって−樹脂層（２０）
の膨張による外周側へのずれ（図中、上へのずれ）を防
いでいる。その他の点は、第３実施例と同じである。FIG. 6(a) is a sectional view showing essential parts of a sixth embodiment of the present invention. In this example, the resin layer (
The abutment surface (18) that abuts the end surface (23) of the lens 20) is an inclined surface, and is inclined so that the closer it gets to the optical axis, the further away it is from the surface (11). By this - resin layer (20)
This prevents displacement toward the outer periphery (upward displacement in the figure) due to expansion. Other points are the same as the third embodiment.
また、本実施例においても、第５実施例のように、段部
（１６）の面（１１）とつらなる面（１７）を傾斜面に
し、第６図ｆｂ）のようにして、図中、上下左右方向へ
樹脂層（２０）、およびその端部（２１）がずれるのを
防ぐことも可能である。Also, in this embodiment, as in the fifth embodiment, the surface (17) of the stepped portion (16) connected to the surface (11) is made an inclined surface, as shown in FIG. It is also possible to prevent the resin layer (20) and its ends (21) from shifting in the vertical and horizontal directions.
第７図は、本発明の第７実施例の要部を示す断面図であ
る。本実施例では、段部（１６）の面（１１）とつらな
る面（１７）にＶ字形の溝（１９）が設けられ、その溝
（１９）の中にも樹脂層（２０）の端部（２１）が充填
されている。これによって、樹脂層（２０）、および、
その端部（２１）が光軸方向へずれるのを防いでいる。FIG. 7 is a sectional view showing essential parts of a seventh embodiment of the present invention. In this embodiment, a V-shaped groove (19) is provided in the surface (17) of the stepped portion (16) that is continuous with the surface (11), and the end portion of the resin layer (20) is also provided in the groove (19). (21) is filled. With this, the resin layer (20) and
This prevents the end portion (21) from shifting in the optical axis direction.
その他の点は、第３実施例と同じである。Other points are the same as the third embodiment.
なお、溝（１９）はＶ字形の溝に限ったものでなく、そ
の形状は任意である。Note that the groove (19) is not limited to a V-shaped groove, and its shape may be arbitrary.
以上は、ガラス基板としてレンズを用いた複合型光学部
材についての実施例であったが、フィルタ、プリズム等
、他の光学部材をガラス基板として用いることができる
。その例として、ガラス基板にプリズムを用いたものを
第８図に示す。同図ｆａｌは第１実施例に相当するもの
で、ガラスプリズム（１０）に特別な加工をしないもの
、同図ｆｂ）は第３実施例に相当するもので、他の面を
凹段部にしたものである。（ｂｌＯ例では、段部（１６
）は、光入射面あるいは光射出面として用いられる面（
１１）に隣接する四つの面金部に設ける必要はなく−た
とえば、の端部（２１）を充填してもよいし、あるいは
、三角形状の底面にのみ段部を設けて、樹脂層の端部を
充填するようにしてもよい。Although the above embodiments are about composite optical members using lenses as glass substrates, other optical members such as filters and prisms can be used as glass substrates. As an example, FIG. 8 shows an example in which a prism is used on a glass substrate. Figure fal corresponds to the first embodiment, in which no special processing is applied to the glass prism (10), and figure fb) corresponds to the third embodiment, in which the other surface is made into a recessed step. This is what I did. (In the blO example, the step part (16
) is the surface (
It is not necessary to provide the four side metal parts adjacent to 11) - for example, the end part (21) of can be filled, or the step part can be provided only on the triangular bottom surface, so that the edge of the resin layer It is also possible to fill the area.
また第９図に示すように、レンズであるガラス基板（１
０）が、光学凸球面（１１）と外周面（１４）との間に
光学的に機能しない中介面（１１’ ）、（１１”）を
備えている場合、すなわち、外周面（１４）は凸球面（
１１）の隣りではな（近くにある場合、樹脂層（２０）
を、−部が中介面（１１″）、（１１つに伸長し、さら
に端部（２１）が外周面（１４）に伸長するように形成
すればよい。In addition, as shown in FIG. 9, a glass substrate (1
0) is provided with optically non-functional intermediate surfaces (11') and (11'') between the optically convex spherical surface (11) and the outer circumferential surface (14), in other words, the outer circumferential surface (14) is Convex spherical surface (
11) (if it is nearby, the resin layer (20)
may be formed so that the - portion extends to the intermediate surface (11''), and the end portion (21) further extends to the outer circumferential surface (14).
発明の効果
以上、詳細に説明したように、本発明の複合型光学部材
は、樹脂層が、ガラス基板を外周または両側から押さえ
つけるように形成されたので、ガラス基板と樹脂層どの
密着性が向上し、高温・高湿の環境下に長時間放置して
も樹脂層が剥離せず、信頼性が高まった。Effects of the Invention As explained in detail above, in the composite optical member of the present invention, since the resin layer is formed to press the glass substrate from the outer periphery or both sides, the adhesion between the glass substrate and the resin layer is improved. However, the resin layer does not peel off even if left in a high temperature and high humidity environment for a long time, increasing reliability.
また、実施態様によれば、突部や溝を設けたり、傾斜面
に、ジたり、界面を粗面にしたりしているので、密着性
をより強めることができる。さらに、凹段部に樹脂層を
充填しているので、大きさが大きくならない。Further, according to the embodiment, since protrusions and grooves are provided, the inclined surface is jagged, and the interface is made rough, the adhesion can be further strengthened. Furthermore, since the recessed step portion is filled with a resin layer, the size does not increase.
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）は本発明を凸レンズに適用した本発明の第
１実施例を示す断面図、同図（ｂｌはその要部である。
第２図は本発明の第２実施例の要部の断面図である。第
３図ｆａｌは本発明の第３実施例の断面図、同図（ｂｌ
はその要部である。第４図は本発明の第４実施例の要部
の断面図である。第５図は本発明の第５実施例の要部の
断面図である。第６図ｆａｌは本発明の第６実施例の要
部の断面図であり、同第８図は本発明をプリズムに実施
した例で、ｆａ）は前記第１実施例に、（ｂｌは前記第
３実施例に相当するものの断面図である。また、ｆｃｌ
は同図（ｂ）の斜視図である。
第９図は変形凸レンズとして形成されたガラス基板に本
発明を適用した場合の要部の断面図である。
第１０図は複合型光学部材の従来例の断面図である。
１０・・・ガラス基板
１１・・・少なくとも一つの面
１４・・・他の面
２０・・・透明な有機高分子材料の薄層２１・・・薄層
の一部
出願人 ミノルタカメラ株式会社
第１０ 図[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1(a) is a sectional view showing a first embodiment of the present invention in which the present invention is applied to a convex lens. FIG. 3 is a sectional view of the main part of the second embodiment of the present invention. FIG.
is the main part. FIG. 4 is a sectional view of essential parts of a fourth embodiment of the present invention. FIG. 5 is a sectional view of essential parts of a fifth embodiment of the present invention. FIG. 6 fal is a cross-sectional view of the main part of the sixth embodiment of the present invention, and FIG. It is a sectional view of something corresponding to the third embodiment.
is a perspective view of the same figure (b). FIG. 9 is a sectional view of essential parts when the present invention is applied to a glass substrate formed as a deformed convex lens. FIG. 10 is a sectional view of a conventional example of a composite optical member. 10...Glass substrate 11...At least one surface 14...Other surface 20...Thin layer of transparent organic polymer material 21...Part of the thin layer Applicant Minolta Camera Co., Ltd. 10 Figure
Claims (1)
面に形成された透明な有機高分子材料の薄層とから成る
複合型光学部材において、 前記薄層が前記ガラス基板を外周または両側から押さえ
つけるように、前記少なくとも一つの面の隣りまたは近
くの前記ガラス基板の他の面にも、前記薄層の一部が形
成されたことを特徴とする、複合型光学部材。 ２、前記他の面に突部を設け、その突部を包み込むよう
に前記薄層の一部が形成されたことを特徴とする、特許
請求の範囲第１項記載の複合型光学部材。 ３、前記他の面を凹段部にし、その凹段部に前記薄層の
一部が充填されたことを特徴とする、特許請求の範囲第
１項記載の複合型光学部材。 ４、前記凹段部の面は粗面であることを特徴とする、特
許請求の範囲第３項記載の複合型光学部材。 ５、前記凹段部は、前記少なくとも一つの面の隣りまた
は近い方の面が、その少なくとも一つの面から遠ざかる
ほど、より深く切り込まれた傾斜面であることを特徴と
する、特許請求の範囲第３項記載の複合型光学部材。 ６、前記凹段部は、前記傾斜面と共に、前記薄層の端面
と当接し、かつ、前記傾斜面に近づくほど、より深く切
り込まれた第２の傾斜面とを備えたことを特徴とする、
特許請求の範囲第５項記載の複合型光学部材。 ７、前記凹段部は、前記少なくとも一つの面の隣りまた
は近い方の面が溝を備えたことを特徴とする、特許請求
の範囲第３項記載の複合型光学部材。 ８、前記ガラス基板はレンズであることを特徴とする、
特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の
複合型光学部材。[Claims] 1. A composite optical member comprising a glass substrate and a thin layer of a transparent organic polymer material formed on at least one surface of the glass substrate, wherein the thin layer covers the glass substrate. A composite optical member, characterized in that a part of the thin layer is also formed on another surface of the glass substrate adjacent to or near the at least one surface so as to be pressed from the outer periphery or both sides. 2. The composite optical member according to claim 1, wherein a protrusion is provided on the other surface, and a portion of the thin layer is formed so as to wrap around the protrusion. 3. The composite optical member according to claim 1, wherein the other surface is formed into a recessed step, and the recessed step is filled with a part of the thin layer. 4. The composite optical member according to claim 3, wherein the surface of the recessed step portion is a rough surface. 5. The recessed stepped portion is an inclined surface that is cut deeper as the surface adjacent to or closer to the at least one surface is further away from the at least one surface. Composite optical member according to scope 3. 6. The recessed step portion includes a second inclined surface that comes into contact with the end surface of the thin layer together with the inclined surface and is cut deeper as it approaches the inclined surface. do,
A composite optical member according to claim 5. 7. The composite optical member according to claim 3, wherein the recessed stepped portion has a groove on a surface adjacent to or near the at least one surface. 8. The glass substrate is a lens,
A composite optical member according to any one of claims 1 to 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61257176A JPS63110410A (en) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | Composite type optical member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61257176A JPS63110410A (en) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | Composite type optical member |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63110410A true JPS63110410A (en) | 1988-05-14 |
Family
ID=17302740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61257176A Pending JPS63110410A (en) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | Composite type optical member |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63110410A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4017541A1 (en) * | 1989-06-12 | 1990-12-20 | Olympus Optical Co | Composite optical lens construction |
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-
1986
- 1986-10-28 JP JP61257176A patent/JPS63110410A/en active Pending
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