複合光学素子及びその製造方法
【課題】割れや剥がれのない良好な接合強度を有する複合光学素子を得る。
【解決手段】基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１とを接合して構成される複合光学素子１において、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１との吸水率の差が１％以下であり、かつ、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１の熱線膨張係数の差が１×１０−５以下である。
【解決手段】基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１とを接合して構成される複合光学素子１において、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１との吸水率の差が１％以下であり、かつ、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１の熱線膨張係数の差が１×１０−５以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とが界面で接合されて形成される複合光学素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば球面に加工したガラスレンズの表面に樹脂層を接合し、この樹脂層の表面を非球面に成形した複合光学素子が知られている。この複合光学素子は、カメラレンズ、ＣＤ，ＭＤ，ＤＶＤ等の光ピックアップの分野に広く採用されている。このように、異種部材を接合した複合光学素子では、接合面の強度を得ることが重要である。
【０００３】
このような複合光学素子として、例えば特許文献１には、予め射出成形等により成形された基板レンズ（樹脂製）と金型との間に紫外線硬化型樹脂を介在させ、該紫外線硬化型樹脂を硬化させる技術が提案されている。また、紫外線硬化型樹脂を硬化させた後、成形された複合光学素子を基板レンズのゲート部で離型している。
【０００４】
また、特許文献２では、屈折率の異なる２つの樹脂製の光学層の界面に、密着力の良い酸化膜を介在させ、密着強度の高い複合型光学素子を得る技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００７−７２０１７号公報
【特許文献２】特開２００４−１３０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、基板レンズ（樹脂製）と紫外線硬化型樹脂との間の接着力に関する記載はなされていない。また、特許文献１及び特許文献２では、ゼオネックス（日本ゼオン（株）の商品名）のように、反応性が低い樹脂を基材にした場合、中間層に酸化膜（ＳｉＯ２等）を設けたとしても、酸化膜と基材との密着力が得られない。このため、高温高湿の環境下に置かれた場合は、基材レンズと樹脂とが剥れる不具合が発生する。
【０００６】
特に、偏肉が大きいレンズ、紫外線硬化型樹脂層が厚いレンズ形状では、高温時、低温時、及び吸湿時の変形が大きく、耐久性は著しく劣化する。
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、割れや剥がれのない良好な接合強度を有する複合光学素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とを接合して構成される複合光学素子において、
前記光学素子基材と前記エネルギー硬化型樹脂との吸水率の差が１％以下であり、かつ、前記光学素子基材と前記エネルギー硬化型樹脂の熱線膨張係数の差が１×１０−５以下であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の複合光学素子において、
前記光学素子基材はメタクリル樹脂からなることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の複合光学素子において、
前記光学素子基材はポリエステル樹脂からなることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、
光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とを接合して製造される複合光学素子の製造方法において、
互いの吸水率の差が１％以下で、かつ熱線膨張係数の差が１×１０−５以下である前記光学素子基材及び前記エネルギー硬化型樹脂を準備する工程と、
前記光学素子基材に厚さ２０ｎｍ以上の酸化膜層を形成する工程と、
前記酸化膜層にシランカップリング剤を塗布する工程と、
前記シランカップリング剤の表面に未硬化のエネルギー硬化型樹脂を供給し、該エネルギー硬化型樹脂、前記シランカップリング剤、及び前記酸化膜層を挟んで前記光学素子基材と金型とを所定の距離まで接近させる工程と、
前記未硬化のエネルギー硬化型樹脂にエネルギー光線を照射して硬化させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の複合光学素子の製造方法において、
前記光学素子基材はメタクリル樹脂からなることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、
光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とを接合して製造される複合光学素子の製造方法において、
互いの吸水率の差が１％以下で、かつ熱線膨張係数の差が１×１０−５以下である前記光学素子基材及び前記エネルギー硬化型樹脂を準備する工程と、
前記光学素子基材の表面に波長２００ｎｍ以下の紫外線を照射して酸化膜層を形成する工程と、
前記酸化膜層の一側表面にシランカップリング剤を塗布する工程と、
前記シランカップリング剤の表面に未硬化のエネルギー硬化型樹脂を供給し、該エネルギー硬化型樹脂、前記シランカップリング剤、及び前記酸化膜層を挟んで前記光学素子基材と金型とを所定の距離まで接近させる工程と、
前記未硬化のエネルギー硬化型樹脂にエネルギー光線を照射して硬化させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の複合光学素子の製造方法において、
前記光学素子基材はポリエステル樹脂からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、割れや剥がれのない良好な接合強度を有する複合光学素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
［第１の実施の形態］
図１Ａ〜図１Ｄは、第１の実施形態の複合光学素子の製造工程を示している。
【００１４】
図１Ａは、光学素子基材としての基材レンズ１０の断面を示している。
この基材レンズ１０は、例えば対向配置された不図示の金型内に形成されたキャビティ内に樹脂を射出して成形し、冷却することで得られる。この樹脂としては、アクリペット（三菱レイヨン（株）の商品名）等のメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）が用いられる。この基材レンズ１０は、第１の光学機能面１０ａと第２の光学機能面１０ｂとを有する凹レンズ形状をなしている。
【００１５】
なお、本実施形態では、第１の光学機能面１０ａの曲率半径と第２の光学機能面１０ｂの曲率半径とは異なっている。また、第１と第２の光学機能面１０ａ、１０ｂは、球面又は非球面をなしている。さらに、本実施形態では、基材レンズ１０はメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）を射出成形により成形した場合について説明したが、これに限らない。
【００１６】
例えば、メタクリル樹脂以外の熱可塑性樹脂を圧縮成形により成形してもよい。或いは、切削加工により形成してもよい。
また、基材レンズ１０を構成する、このメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）の熱線膨張係数α１０と吸水率β１０は、以下のようになっている。
【００１７】
熱膨張係数α１０（２０℃）＝７．５×１０−５
吸水率β１０（２４ｈｒ）＝０．３％
図１Ｂは、基材レンズ１０の表面にコーティング層を形成した断面を示している。
【００１８】
すなわち、基材レンズ１０における第１の光学機能面１０ａに、無機酸化膜層としての酸化ケイ素ＳｉＯ２のコーティング層１４（厚さ２５０ｎｍ）を形成している。基材レンズ１０を構成するメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）は、炭素、水素、及び酸素で構成されている。このため、基材レンズ１０と無機酸化膜層とは、ともに構成要素として酸素を有し結合しやすい関係にある。
【００１９】
また、この酸化ケイ素ＳｉＯ２のコーティング層１４は、基材レンズ１０及び後述するエネルギー硬化型樹脂としての紫外線硬化型樹脂１１の双方に密着する性質を有する。さらに、このコーティング層１４は、複合光学素子１の使用波長の光を十分に透過する性質を有している。
【００２０】
さらに、このコーティング層１４の厚さは２０ｎｍ以上であることが好ましい。これよりも厚さが薄いと、基材レンズ１０、又は後述する紫外線硬化型樹脂１１との密着力が低下するおそれが生じる。
【００２１】
このときのコーティング層の形成方法としては、周知の技術である真空蒸着又はスパッタリング等が用いられる。
図１Ｃは、基材レンズ１０にコーティング層を成膜した後にシランカップリング処理を施したときの断面を示している。
【００２２】
すなわち、コーティング層１４の表面にシランカップリング剤１６を塗布する。次いで、これを薄く引き延ばす。このシランカップリング剤１６は、１個のＳｉ（ケイ素原子）を有するとともに、無機物と相性のいい加水分解基、及び有機成分と反応しやすい有機官能基を持っている。
【００２３】
そして、加水分解基によって、無機質であるコーティング層１４（酸化ケイ素ＳｉＯ２）と反応する。また、有機官能基によって、有機質であるプラスチック等（後述する紫外線硬化型樹脂１１）と強く結び付く性質を有する。
【００２４】
図１Ｄは、成形された複合光学素子１の断面を示す図である。
すなわち、コーティング層１４に対しシランカップリング処理を施した表面に、エネルギー硬化型樹脂としての未硬化の紫外線硬化型樹脂１１を滴下する。
【００２５】
なお、紫外線硬化型樹脂１１の熱線膨張係数α１１と吸水率β１１は、以下のようになっている。
熱線膨張係数α１１（２０℃）＝６．７×１０−５
吸水率β１１（２４ｈｒ）＝０．２６％
次に、未硬化の紫外線硬化型樹脂１１、シランカップリング剤１６、及びコーティング層１４を挟んで、基材レンズ１０に対し所定の成形面１８ａを有する金型１８を近接配置する。このとき、基材レンズ１０の光軸中心Ｏと金型中心Ｏ’とを一致させるように設定する。
【００２６】
次いで、基材レンズ１０の側から未硬化の紫外線硬化型樹脂１１に対し、紫外線ランプ１９によりエネルギー（紫外線）を照射する。そして、未硬化の紫外線硬化型樹脂１１を硬化させる。硬化が完了したら、紫外線の照射を停止させる。次に、金型１８から基材レンズ１０及び紫外線硬化型樹脂１１等を離型する。
【００２７】
その後、アニール（熱処理）により紫外線硬化型樹脂１１を再硬化させる。このアニールは、成形によって生じた応力（歪み）の除去と屈折率を規定値に合わせるために行われる。
【００２８】
なお、金型１８が透明な材質からなる場合は、金型１８の側からエネルギー（紫外線等）を照射してもよい。
以上において、本実施形態では、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１との吸水率βの差は、β１０−β１１＝０．３％−０．２６％＝０．０４％である。よって、吸水率βの差は±１％以下となっている。また、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１の熱線膨張係数αの差は、α１０−α１１＝７．５×１０−５−６．７×１０−５＝０．８×１０−５である。よって、熱線膨張係数αの差は１×１０−５以下となっている。
【００２９】
このように、本実施形態では、基材レンズ１０を構成するアクリペット（三菱レイヨン（株）の商品名）等のメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）と紫外線硬化型樹脂１１との吸水率βの差を±１％以下に抑制した。これにより、成形された複合光学素子１が高湿度の環境に置かれた時の変形量の差による応力の蓄積を防止することができる。
【００３０】
また、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１との熱膨張係数αの差を１×１０−５以下とした。これにより、成形された複合光学素子１が低温度の環境に置かれた時に収縮量の差による割れのおそれを防止することができる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１との間に厚さ２０ｎｍ以上の酸化ケイ素ＳｉＯ２のコーティング層１４を介在させたので、複合光学素子１の使用波長の光を十分に透過させるとともに、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１との双方に強く密着させることができる。
［第２の実施の形態］
図２Ａ〜図２Ｄは、第２の実施形態の複合光学素子の製造工程を示している。
【００３２】
図２Ａは、光学素子基材としての基材レンズ２０の断面を示している。
この基材レンズ２０は、例えば対向配置された不図示の金型内に形成されたキャビティ内に樹脂を射出して成形し、冷却することで得られる。この樹脂としては、デルペット（旭化成（株）の商品名）等のメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）が用いられる。この基材レンズ２０は、第１の光学機能面２０ａと第２の光学機能面２０ｂを有する凸メニスカスレンズ形状をなしている。
【００３３】
第１の光学機能面２０ａの曲率半径と第２の光学機能面２０ｂの曲率半径とは異なっている。なお、第１と第２の光学機能面２０ａ、２０ｂは、球面又は非球面をなしている。
また、基材レンズ２０を構成する、このメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）の熱線膨張係数α２０と吸水率β２０は、以下のようになっている。
【００３４】
熱線膨張係数α２０（２０℃）＝６．５×１０−５
吸水率β２０（２４ｈｒ）＝０．３％
図２Ｂは、基材レンズ２０の表面に多層膜のコーティング層を形成した断面を示している。
【００３５】
すなわち、基材レンズ２０における第１の光学機能面２０ａに、無機酸化膜層としての多層膜を形成している。この多層膜は、少なくとも最表面に酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３のコーティング層２４（厚さ２５０ｎｍ）を形成している。基材レンズ２０を構成するメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）は、炭素、水素、及び酸素で構成されている。このため、最表面に酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３の層を形成して、基材レンズ２０と無機酸化膜層とを結合しやすくした。ともに、構成要素に酸素を有しているためである。
【００３６】
また、この酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３のコーティング層２４は、基材レンズ２０及び後述するシランカップリング剤２６の双方に密着する性質を有している。さらに、このコーティング層２４は、複合光学素子の使用波長の光を十分に透過する性質を有している。
【００３７】
このときのコーティング層の形成方法としては、周知の技術である真空蒸着又はスパッタリング等が用いられる。
図２Ｃは、基材レンズ２０にコーティング層を成膜した後にシランカップリング処理を施したときの断面を示している。
【００３８】
すなわち、コーティング層２４の表面にシランカップリング剤２６を塗布する。次いで、これを薄く引き延ばす。このシランカップリング剤２６は、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３等の無機質とプラスチック等の有機質とを結び付ける役割を果たすものである。
【００３９】
図２Ｄは、成形された複合光学素子１’の断面を示す図である。
すなわち、コーティング層２４に対しシランカップリング処理を施し、その表面に、適量の未硬化の紫外線硬化型樹脂２１を滴下する。
【００４０】
なお、紫外線硬化型樹脂２１の熱線膨張係数α２１と吸水率β２１は、以下のようになっている。
熱線膨張係数α２１（２０℃）＝６．３×１０−５
吸水率β２１（２４ｈｒ）＝０．３０％
次に、未硬化の紫外線硬化型樹脂２１、シランカップリング剤２６、及びコーティング層２４を挟んで、基材レンズ２０に対し所定の成形面２８ａを有する金型２８を近接配置する。このとき、基材レンズ２０の光軸中心Ｏと金型中心Ｏ’とを一致させるように設定する。
【００４１】
次いで、基材レンズ２０の側から未硬化の紫外線硬化型樹脂２１に対し紫外線ランプ２９によりエネルギー（紫外線等）を照射する。こうして、未硬化の紫外線硬化型樹脂２１を硬化させる。硬化が完了したら、紫外線の照射を停止し、金型から基材レンズ２０及び紫外線硬化型樹脂２１等を離型する。その後、アニール（熱処理）により紫外線硬化型樹脂２１を再硬化させる。
【００４２】
なお、金型２８が透明な材質からなる場合は、金型２８の側からエネルギー（紫外線等）を照射してもよい。
以上において、本実施形態では、基材レンズ２０と紫外線硬化型樹脂２１との吸水率βの差は、β２０−β２１＝０．３％−０．３％＝０％であり、±１％以下となっている。また、基材レンズ２０と紫外線硬化型樹脂２１の熱線膨張係数αの差は、α２０−α２１＝６．５×１０−５−６．３×１０−５＝０．２×１０−５であり、１×１０−５以下となっている。
【００４３】
本実施形態によれば、基材レンズ２０を構成するデルペット（旭化成（株）の商品名）等のメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）と紫外線硬化型樹脂２１との吸水率βの差により、複合光学素子１’が高湿度の環境に置かれた時に吸水率の差により変形量に差が生じ界面の応力の発生を大きくしたり、熱線膨張係数αの差により低温度の環境に置かれた時に複合光学素子１’が界面から剥離したり割れる等のおそれを防止することができる。
［第３の実施の形態］
図３Ａ〜図３Ｄは、第３の実施形態の複合光学素子の製造工程を示している。
【００４４】
図３Ａは、光学素子基材としての基材レンズ３０の断面を示している。
この基材レンズ３０は、例えば対向配置された不図示の金型内に形成されたキャビティ内に樹脂を射出して成形し、冷却することで得られる。この樹脂としては、ゼオネックス３３０Ｒ（日本ゼオン（株）の商品名）等のポリエステル樹脂（熱可塑性樹脂）が用いられる。この基材レンズ３０は、第１の光学機能面３０ａと第２の光学機能面３０ｂを有する凸メニスカスレンズ形状をなしている。
【００４５】
第１の光学機能面３０ａの曲率半径と第２の光学機能面３０ｂの曲率半径とは異なっている。また、第１と第２の光学機能面３０ａ、３０ｂは、球面又は非球面をなしている。
なお、基材レンズ３０を構成する、このポリエステル樹脂（熱可塑性樹脂）の熱線膨張係数α３０と吸水率β３０は、以下のようになっている。
【００４６】
熱線膨張係数α３０（２０℃）＝６．７×１０−５
吸水率β３０（２４ｈｒ）＝０．１％以下
図３Ｂは、基材レンズ３０の表面に紫外線４０を照射して表面を粗雑面に形成した断面を示している。
【００４７】
すなわち、基材レンズ３０における第１の光学機能面３０ａに、波長２００ｎｍ以下の紫外線４０を５ｍｉｎ照射して面が粗雑な酸化膜層３４を形成している。このポリエステル樹脂（熱可塑性樹脂）は、炭素と水素から構成されていて酸素を含まない。このため、このポリエステル樹脂（熱可塑性樹脂）のように反応性の低い樹脂を基材レンズ３０として用いた場合、中間層に酸化膜層をコーティングしたとしても、このコーティング層と基材レンズ３０との密着力は得られない。
【００４８】
このため、本実施形態では、基材レンズ３０の表面に波長の短い（波長２００ｎｍ以下の）紫外線４０を照射し、基材レンズ３０の表面に粗雑な面の酸化膜層３４を形成したものである。波長が短い紫外線４０ほど、大きいエネルギーを有するためである。
【００４９】
図３Ｃは、基材レンズ３０に酸化膜層３４を形成した後にシランカップリング処理を施したときの断面を示している。
すなわち、紫外線４０の照射により形成した酸化膜層３４の表面にシランカップリング剤３６を塗布する。そして、これを薄く引き延ばす。このシランカップリング剤３６は、酸化膜等の無機質とプラスチック等の有機質とを結び付ける役割を果たすものである。
【００５０】
図３Ｄは、成形された複合光学素子１”の断面を示す図である。
本実施形態では、酸化膜層３４の表面にシランカップリング剤を塗布し、その表面に、エネルギー硬化型樹脂としての適量の未硬化の紫外線硬化型樹脂３１を滴下する。こうして、酸化膜層３４と紫外線硬化型樹脂３１とを強固に密着させることができる。
【００５１】
なお、紫外線硬化型樹脂３１の熱線膨張係数α３１と吸水率β３１は、以下のようになっている。
熱線膨張係数α３１（２０℃）＝６．３×１０−５
吸水率β３１（２４ｈｒ）＝０．３％
次に、未硬化の紫外線硬化型樹脂３１、シランカップリング剤３６、及び酸化膜層３４を挟んで、基材レンズ３０に対し所定の成形面３８ａを有する金型３８を近接配置する。このとき、基材レンズ３０の光軸中心Ｏと金型中心Ｏ’とを一致させるように設定する。
【００５２】
次いで、基材レンズ３０の側から未硬化の紫外線硬化型樹脂３１に対し紫外線ランプ３９によりエネルギー（紫外線等）を照射する。こうして、未硬化の紫外線硬化型樹脂３１を硬化させる。硬化が完了したら、紫外線の照射を停止し、金型３８から基材レンズ３０及び紫外線硬化型樹脂３１等を離型する。その後、アニール（熱処理）により紫外線硬化型樹脂３１を再硬化させる。
【００５３】
なお、金型３８が透明な材質からなる場合は、金型３８の側からエネルギー（紫外線等）を照射してもよい。
以上において、本実施形態では、基材レンズ３０と紫外線硬化型樹脂３１との吸水率βの差は、β３０−β３１＝０．１％−０．３％＝−０．２％であり、±１％以下となっている。また、基材レンズ３０と紫外線硬化型樹脂３１の熱線膨張係数αの差は、α３０−α３１＝６．７×１０−５−６．３×１０−５＝０．４×１０−５であり、１×１０−５以下となっている。
【００５４】
本実施形態によれば、基材レンズ３０と紫外線硬化型樹脂３１との吸水率βの差を±１％以下とすることにより、複合光学素子１”が高湿度の環境に置かれた時に吸水率の差により変形量に差が生じ界面の応力の発生を大きくしたり、熱線膨張係数αの差により低温度の環境に置かれた時に複合光学素子１”が界面から剥離したり割れる等のおそれを防止することができる。
【００５５】
また、ゼオネックス３３０Ｒ（日本ゼオン（株）の商品名）等のポリエステル樹脂（熱可塑性樹脂）ように反応性の低い樹脂を基材レンズ３０とした場合にも、表面に波長２００ｎｍ以下の紫外線４０を照射して酸化膜層３４を形成するようにしたので、この酸化膜層３４と紫外線硬化型樹脂３１との密着力を強固にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１Ａ】第１の実施の形態の基材レンズの断面を示す図である。
【図１Ｂ】基材レンズの表面にコーティング層を形成した断面を示す図である。
【図１Ｃ】基材レンズにコーティング層を成膜した後にシランカップリング処理を施したときの断面を示す図である。
【図１Ｄ】成形された複合光学素子の断面を示す図である。
【図２Ａ】第２の実施の形態の基材レンズの断面を示す図である。
【図２Ｂ】基材レンズの表面にコーティング層を形成した断面を示す図である。
【図２Ｃ】基材レンズにコーティング層を成膜した後にシランカップリング処理を施したときの断面を示す図である。
【図２Ｄ】成形された複合光学素子の断面を示す図である。
【図３Ａ】第３の実施の形態の基材レンズの断面を示す図である。
【図３Ｂ】基材レンズの表面にコーティング層を形成した断面を示す図である。
【図３Ｃ】基材レンズにコーティング層を成膜した後にシランカップリング処理を施したときの断面を示す図である。
【図３Ｄ】成形された複合光学素子の断面を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 複合光学素子
１’ 複合光学素子
１” 複合光学素子
１０ 基材レンズ
１０ａ 第１の光学機能面
１０ｂ 第２の光学機能面
１１ 紫外線硬化型樹脂
１４ コーティング層
１６ シランカップリング剤
１８ 金型
１８ａ 成形面
１９ 紫外線ランプ
２０ 基材レンズ
２０ａ 第１の光学機能面
２０ｂ 第２の光学機能面
２１ 紫外線硬化型樹脂
２４ コーティング層
２６ シランカップリング剤
２８ 金型
２８ａ 成形面
２９ 紫外線ランプ
３０ 基材レンズ
３０ａ 第１の光学機能面
３０ｂ 第２の光学機能面
３１ 紫外線硬化型樹脂
３４ 酸化膜層
３６ シランカップリング剤
３８ 金型
３８ａ 成形面
３９ 紫外線ランプ
４０ 紫外線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とが界面で接合されて形成される複合光学素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば球面に加工したガラスレンズの表面に樹脂層を接合し、この樹脂層の表面を非球面に成形した複合光学素子が知られている。この複合光学素子は、カメラレンズ、ＣＤ，ＭＤ，ＤＶＤ等の光ピックアップの分野に広く採用されている。このように、異種部材を接合した複合光学素子では、接合面の強度を得ることが重要である。
【０００３】
このような複合光学素子として、例えば特許文献１には、予め射出成形等により成形された基板レンズ（樹脂製）と金型との間に紫外線硬化型樹脂を介在させ、該紫外線硬化型樹脂を硬化させる技術が提案されている。また、紫外線硬化型樹脂を硬化させた後、成形された複合光学素子を基板レンズのゲート部で離型している。
【０００４】
また、特許文献２では、屈折率の異なる２つの樹脂製の光学層の界面に、密着力の良い酸化膜を介在させ、密着強度の高い複合型光学素子を得る技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００７−７２０１７号公報
【特許文献２】特開２００４−１３０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、基板レンズ（樹脂製）と紫外線硬化型樹脂との間の接着力に関する記載はなされていない。また、特許文献１及び特許文献２では、ゼオネックス（日本ゼオン（株）の商品名）のように、反応性が低い樹脂を基材にした場合、中間層に酸化膜（ＳｉＯ２等）を設けたとしても、酸化膜と基材との密着力が得られない。このため、高温高湿の環境下に置かれた場合は、基材レンズと樹脂とが剥れる不具合が発生する。
【０００６】
特に、偏肉が大きいレンズ、紫外線硬化型樹脂層が厚いレンズ形状では、高温時、低温時、及び吸湿時の変形が大きく、耐久性は著しく劣化する。
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、割れや剥がれのない良好な接合強度を有する複合光学素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とを接合して構成される複合光学素子において、
前記光学素子基材と前記エネルギー硬化型樹脂との吸水率の差が１％以下であり、かつ、前記光学素子基材と前記エネルギー硬化型樹脂の熱線膨張係数の差が１×１０−５以下であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の複合光学素子において、
前記光学素子基材はメタクリル樹脂からなることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の複合光学素子において、
前記光学素子基材はポリエステル樹脂からなることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、
光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とを接合して製造される複合光学素子の製造方法において、
互いの吸水率の差が１％以下で、かつ熱線膨張係数の差が１×１０−５以下である前記光学素子基材及び前記エネルギー硬化型樹脂を準備する工程と、
前記光学素子基材に厚さ２０ｎｍ以上の酸化膜層を形成する工程と、
前記酸化膜層にシランカップリング剤を塗布する工程と、
前記シランカップリング剤の表面に未硬化のエネルギー硬化型樹脂を供給し、該エネルギー硬化型樹脂、前記シランカップリング剤、及び前記酸化膜層を挟んで前記光学素子基材と金型とを所定の距離まで接近させる工程と、
前記未硬化のエネルギー硬化型樹脂にエネルギー光線を照射して硬化させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の複合光学素子の製造方法において、
前記光学素子基材はメタクリル樹脂からなることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、
光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とを接合して製造される複合光学素子の製造方法において、
互いの吸水率の差が１％以下で、かつ熱線膨張係数の差が１×１０−５以下である前記光学素子基材及び前記エネルギー硬化型樹脂を準備する工程と、
前記光学素子基材の表面に波長２００ｎｍ以下の紫外線を照射して酸化膜層を形成する工程と、
前記酸化膜層の一側表面にシランカップリング剤を塗布する工程と、
前記シランカップリング剤の表面に未硬化のエネルギー硬化型樹脂を供給し、該エネルギー硬化型樹脂、前記シランカップリング剤、及び前記酸化膜層を挟んで前記光学素子基材と金型とを所定の距離まで接近させる工程と、
前記未硬化のエネルギー硬化型樹脂にエネルギー光線を照射して硬化させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の複合光学素子の製造方法において、
前記光学素子基材はポリエステル樹脂からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、割れや剥がれのない良好な接合強度を有する複合光学素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
［第１の実施の形態］
図１Ａ〜図１Ｄは、第１の実施形態の複合光学素子の製造工程を示している。
【００１４】
図１Ａは、光学素子基材としての基材レンズ１０の断面を示している。
この基材レンズ１０は、例えば対向配置された不図示の金型内に形成されたキャビティ内に樹脂を射出して成形し、冷却することで得られる。この樹脂としては、アクリペット（三菱レイヨン（株）の商品名）等のメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）が用いられる。この基材レンズ１０は、第１の光学機能面１０ａと第２の光学機能面１０ｂとを有する凹レンズ形状をなしている。
【００１５】
なお、本実施形態では、第１の光学機能面１０ａの曲率半径と第２の光学機能面１０ｂの曲率半径とは異なっている。また、第１と第２の光学機能面１０ａ、１０ｂは、球面又は非球面をなしている。さらに、本実施形態では、基材レンズ１０はメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）を射出成形により成形した場合について説明したが、これに限らない。
【００１６】
例えば、メタクリル樹脂以外の熱可塑性樹脂を圧縮成形により成形してもよい。或いは、切削加工により形成してもよい。
また、基材レンズ１０を構成する、このメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）の熱線膨張係数α１０と吸水率β１０は、以下のようになっている。
【００１７】
熱膨張係数α１０（２０℃）＝７．５×１０−５
吸水率β１０（２４ｈｒ）＝０．３％
図１Ｂは、基材レンズ１０の表面にコーティング層を形成した断面を示している。
【００１８】
すなわち、基材レンズ１０における第１の光学機能面１０ａに、無機酸化膜層としての酸化ケイ素ＳｉＯ２のコーティング層１４（厚さ２５０ｎｍ）を形成している。基材レンズ１０を構成するメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）は、炭素、水素、及び酸素で構成されている。このため、基材レンズ１０と無機酸化膜層とは、ともに構成要素として酸素を有し結合しやすい関係にある。
【００１９】
また、この酸化ケイ素ＳｉＯ２のコーティング層１４は、基材レンズ１０及び後述するエネルギー硬化型樹脂としての紫外線硬化型樹脂１１の双方に密着する性質を有する。さらに、このコーティング層１４は、複合光学素子１の使用波長の光を十分に透過する性質を有している。
【００２０】
さらに、このコーティング層１４の厚さは２０ｎｍ以上であることが好ましい。これよりも厚さが薄いと、基材レンズ１０、又は後述する紫外線硬化型樹脂１１との密着力が低下するおそれが生じる。
【００２１】
このときのコーティング層の形成方法としては、周知の技術である真空蒸着又はスパッタリング等が用いられる。
図１Ｃは、基材レンズ１０にコーティング層を成膜した後にシランカップリング処理を施したときの断面を示している。
【００２２】
すなわち、コーティング層１４の表面にシランカップリング剤１６を塗布する。次いで、これを薄く引き延ばす。このシランカップリング剤１６は、１個のＳｉ（ケイ素原子）を有するとともに、無機物と相性のいい加水分解基、及び有機成分と反応しやすい有機官能基を持っている。
【００２３】
そして、加水分解基によって、無機質であるコーティング層１４（酸化ケイ素ＳｉＯ２）と反応する。また、有機官能基によって、有機質であるプラスチック等（後述する紫外線硬化型樹脂１１）と強く結び付く性質を有する。
【００２４】
図１Ｄは、成形された複合光学素子１の断面を示す図である。
すなわち、コーティング層１４に対しシランカップリング処理を施した表面に、エネルギー硬化型樹脂としての未硬化の紫外線硬化型樹脂１１を滴下する。
【００２５】
なお、紫外線硬化型樹脂１１の熱線膨張係数α１１と吸水率β１１は、以下のようになっている。
熱線膨張係数α１１（２０℃）＝６．７×１０−５
吸水率β１１（２４ｈｒ）＝０．２６％
次に、未硬化の紫外線硬化型樹脂１１、シランカップリング剤１６、及びコーティング層１４を挟んで、基材レンズ１０に対し所定の成形面１８ａを有する金型１８を近接配置する。このとき、基材レンズ１０の光軸中心Ｏと金型中心Ｏ’とを一致させるように設定する。
【００２６】
次いで、基材レンズ１０の側から未硬化の紫外線硬化型樹脂１１に対し、紫外線ランプ１９によりエネルギー（紫外線）を照射する。そして、未硬化の紫外線硬化型樹脂１１を硬化させる。硬化が完了したら、紫外線の照射を停止させる。次に、金型１８から基材レンズ１０及び紫外線硬化型樹脂１１等を離型する。
【００２７】
その後、アニール（熱処理）により紫外線硬化型樹脂１１を再硬化させる。このアニールは、成形によって生じた応力（歪み）の除去と屈折率を規定値に合わせるために行われる。
【００２８】
なお、金型１８が透明な材質からなる場合は、金型１８の側からエネルギー（紫外線等）を照射してもよい。
以上において、本実施形態では、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１との吸水率βの差は、β１０−β１１＝０．３％−０．２６％＝０．０４％である。よって、吸水率βの差は±１％以下となっている。また、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１の熱線膨張係数αの差は、α１０−α１１＝７．５×１０−５−６．７×１０−５＝０．８×１０−５である。よって、熱線膨張係数αの差は１×１０−５以下となっている。
【００２９】
このように、本実施形態では、基材レンズ１０を構成するアクリペット（三菱レイヨン（株）の商品名）等のメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）と紫外線硬化型樹脂１１との吸水率βの差を±１％以下に抑制した。これにより、成形された複合光学素子１が高湿度の環境に置かれた時の変形量の差による応力の蓄積を防止することができる。
【００３０】
また、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１との熱膨張係数αの差を１×１０−５以下とした。これにより、成形された複合光学素子１が低温度の環境に置かれた時に収縮量の差による割れのおそれを防止することができる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１との間に厚さ２０ｎｍ以上の酸化ケイ素ＳｉＯ２のコーティング層１４を介在させたので、複合光学素子１の使用波長の光を十分に透過させるとともに、基材レンズ１０と紫外線硬化型樹脂１１との双方に強く密着させることができる。
［第２の実施の形態］
図２Ａ〜図２Ｄは、第２の実施形態の複合光学素子の製造工程を示している。
【００３２】
図２Ａは、光学素子基材としての基材レンズ２０の断面を示している。
この基材レンズ２０は、例えば対向配置された不図示の金型内に形成されたキャビティ内に樹脂を射出して成形し、冷却することで得られる。この樹脂としては、デルペット（旭化成（株）の商品名）等のメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）が用いられる。この基材レンズ２０は、第１の光学機能面２０ａと第２の光学機能面２０ｂを有する凸メニスカスレンズ形状をなしている。
【００３３】
第１の光学機能面２０ａの曲率半径と第２の光学機能面２０ｂの曲率半径とは異なっている。なお、第１と第２の光学機能面２０ａ、２０ｂは、球面又は非球面をなしている。
また、基材レンズ２０を構成する、このメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）の熱線膨張係数α２０と吸水率β２０は、以下のようになっている。
【００３４】
熱線膨張係数α２０（２０℃）＝６．５×１０−５
吸水率β２０（２４ｈｒ）＝０．３％
図２Ｂは、基材レンズ２０の表面に多層膜のコーティング層を形成した断面を示している。
【００３５】
すなわち、基材レンズ２０における第１の光学機能面２０ａに、無機酸化膜層としての多層膜を形成している。この多層膜は、少なくとも最表面に酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３のコーティング層２４（厚さ２５０ｎｍ）を形成している。基材レンズ２０を構成するメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）は、炭素、水素、及び酸素で構成されている。このため、最表面に酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３の層を形成して、基材レンズ２０と無機酸化膜層とを結合しやすくした。ともに、構成要素に酸素を有しているためである。
【００３６】
また、この酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３のコーティング層２４は、基材レンズ２０及び後述するシランカップリング剤２６の双方に密着する性質を有している。さらに、このコーティング層２４は、複合光学素子の使用波長の光を十分に透過する性質を有している。
【００３７】
このときのコーティング層の形成方法としては、周知の技術である真空蒸着又はスパッタリング等が用いられる。
図２Ｃは、基材レンズ２０にコーティング層を成膜した後にシランカップリング処理を施したときの断面を示している。
【００３８】
すなわち、コーティング層２４の表面にシランカップリング剤２６を塗布する。次いで、これを薄く引き延ばす。このシランカップリング剤２６は、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３等の無機質とプラスチック等の有機質とを結び付ける役割を果たすものである。
【００３９】
図２Ｄは、成形された複合光学素子１’の断面を示す図である。
すなわち、コーティング層２４に対しシランカップリング処理を施し、その表面に、適量の未硬化の紫外線硬化型樹脂２１を滴下する。
【００４０】
なお、紫外線硬化型樹脂２１の熱線膨張係数α２１と吸水率β２１は、以下のようになっている。
熱線膨張係数α２１（２０℃）＝６．３×１０−５
吸水率β２１（２４ｈｒ）＝０．３０％
次に、未硬化の紫外線硬化型樹脂２１、シランカップリング剤２６、及びコーティング層２４を挟んで、基材レンズ２０に対し所定の成形面２８ａを有する金型２８を近接配置する。このとき、基材レンズ２０の光軸中心Ｏと金型中心Ｏ’とを一致させるように設定する。
【００４１】
次いで、基材レンズ２０の側から未硬化の紫外線硬化型樹脂２１に対し紫外線ランプ２９によりエネルギー（紫外線等）を照射する。こうして、未硬化の紫外線硬化型樹脂２１を硬化させる。硬化が完了したら、紫外線の照射を停止し、金型から基材レンズ２０及び紫外線硬化型樹脂２１等を離型する。その後、アニール（熱処理）により紫外線硬化型樹脂２１を再硬化させる。
【００４２】
なお、金型２８が透明な材質からなる場合は、金型２８の側からエネルギー（紫外線等）を照射してもよい。
以上において、本実施形態では、基材レンズ２０と紫外線硬化型樹脂２１との吸水率βの差は、β２０−β２１＝０．３％−０．３％＝０％であり、±１％以下となっている。また、基材レンズ２０と紫外線硬化型樹脂２１の熱線膨張係数αの差は、α２０−α２１＝６．５×１０−５−６．３×１０−５＝０．２×１０−５であり、１×１０−５以下となっている。
【００４３】
本実施形態によれば、基材レンズ２０を構成するデルペット（旭化成（株）の商品名）等のメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）と紫外線硬化型樹脂２１との吸水率βの差により、複合光学素子１’が高湿度の環境に置かれた時に吸水率の差により変形量に差が生じ界面の応力の発生を大きくしたり、熱線膨張係数αの差により低温度の環境に置かれた時に複合光学素子１’が界面から剥離したり割れる等のおそれを防止することができる。
［第３の実施の形態］
図３Ａ〜図３Ｄは、第３の実施形態の複合光学素子の製造工程を示している。
【００４４】
図３Ａは、光学素子基材としての基材レンズ３０の断面を示している。
この基材レンズ３０は、例えば対向配置された不図示の金型内に形成されたキャビティ内に樹脂を射出して成形し、冷却することで得られる。この樹脂としては、ゼオネックス３３０Ｒ（日本ゼオン（株）の商品名）等のポリエステル樹脂（熱可塑性樹脂）が用いられる。この基材レンズ３０は、第１の光学機能面３０ａと第２の光学機能面３０ｂを有する凸メニスカスレンズ形状をなしている。
【００４５】
第１の光学機能面３０ａの曲率半径と第２の光学機能面３０ｂの曲率半径とは異なっている。また、第１と第２の光学機能面３０ａ、３０ｂは、球面又は非球面をなしている。
なお、基材レンズ３０を構成する、このポリエステル樹脂（熱可塑性樹脂）の熱線膨張係数α３０と吸水率β３０は、以下のようになっている。
【００４６】
熱線膨張係数α３０（２０℃）＝６．７×１０−５
吸水率β３０（２４ｈｒ）＝０．１％以下
図３Ｂは、基材レンズ３０の表面に紫外線４０を照射して表面を粗雑面に形成した断面を示している。
【００４７】
すなわち、基材レンズ３０における第１の光学機能面３０ａに、波長２００ｎｍ以下の紫外線４０を５ｍｉｎ照射して面が粗雑な酸化膜層３４を形成している。このポリエステル樹脂（熱可塑性樹脂）は、炭素と水素から構成されていて酸素を含まない。このため、このポリエステル樹脂（熱可塑性樹脂）のように反応性の低い樹脂を基材レンズ３０として用いた場合、中間層に酸化膜層をコーティングしたとしても、このコーティング層と基材レンズ３０との密着力は得られない。
【００４８】
このため、本実施形態では、基材レンズ３０の表面に波長の短い（波長２００ｎｍ以下の）紫外線４０を照射し、基材レンズ３０の表面に粗雑な面の酸化膜層３４を形成したものである。波長が短い紫外線４０ほど、大きいエネルギーを有するためである。
【００４９】
図３Ｃは、基材レンズ３０に酸化膜層３４を形成した後にシランカップリング処理を施したときの断面を示している。
すなわち、紫外線４０の照射により形成した酸化膜層３４の表面にシランカップリング剤３６を塗布する。そして、これを薄く引き延ばす。このシランカップリング剤３６は、酸化膜等の無機質とプラスチック等の有機質とを結び付ける役割を果たすものである。
【００５０】
図３Ｄは、成形された複合光学素子１”の断面を示す図である。
本実施形態では、酸化膜層３４の表面にシランカップリング剤を塗布し、その表面に、エネルギー硬化型樹脂としての適量の未硬化の紫外線硬化型樹脂３１を滴下する。こうして、酸化膜層３４と紫外線硬化型樹脂３１とを強固に密着させることができる。
【００５１】
なお、紫外線硬化型樹脂３１の熱線膨張係数α３１と吸水率β３１は、以下のようになっている。
熱線膨張係数α３１（２０℃）＝６．３×１０−５
吸水率β３１（２４ｈｒ）＝０．３％
次に、未硬化の紫外線硬化型樹脂３１、シランカップリング剤３６、及び酸化膜層３４を挟んで、基材レンズ３０に対し所定の成形面３８ａを有する金型３８を近接配置する。このとき、基材レンズ３０の光軸中心Ｏと金型中心Ｏ’とを一致させるように設定する。
【００５２】
次いで、基材レンズ３０の側から未硬化の紫外線硬化型樹脂３１に対し紫外線ランプ３９によりエネルギー（紫外線等）を照射する。こうして、未硬化の紫外線硬化型樹脂３１を硬化させる。硬化が完了したら、紫外線の照射を停止し、金型３８から基材レンズ３０及び紫外線硬化型樹脂３１等を離型する。その後、アニール（熱処理）により紫外線硬化型樹脂３１を再硬化させる。
【００５３】
なお、金型３８が透明な材質からなる場合は、金型３８の側からエネルギー（紫外線等）を照射してもよい。
以上において、本実施形態では、基材レンズ３０と紫外線硬化型樹脂３１との吸水率βの差は、β３０−β３１＝０．１％−０．３％＝−０．２％であり、±１％以下となっている。また、基材レンズ３０と紫外線硬化型樹脂３１の熱線膨張係数αの差は、α３０−α３１＝６．７×１０−５−６．３×１０−５＝０．４×１０−５であり、１×１０−５以下となっている。
【００５４】
本実施形態によれば、基材レンズ３０と紫外線硬化型樹脂３１との吸水率βの差を±１％以下とすることにより、複合光学素子１”が高湿度の環境に置かれた時に吸水率の差により変形量に差が生じ界面の応力の発生を大きくしたり、熱線膨張係数αの差により低温度の環境に置かれた時に複合光学素子１”が界面から剥離したり割れる等のおそれを防止することができる。
【００５５】
また、ゼオネックス３３０Ｒ（日本ゼオン（株）の商品名）等のポリエステル樹脂（熱可塑性樹脂）ように反応性の低い樹脂を基材レンズ３０とした場合にも、表面に波長２００ｎｍ以下の紫外線４０を照射して酸化膜層３４を形成するようにしたので、この酸化膜層３４と紫外線硬化型樹脂３１との密着力を強固にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１Ａ】第１の実施の形態の基材レンズの断面を示す図である。
【図１Ｂ】基材レンズの表面にコーティング層を形成した断面を示す図である。
【図１Ｃ】基材レンズにコーティング層を成膜した後にシランカップリング処理を施したときの断面を示す図である。
【図１Ｄ】成形された複合光学素子の断面を示す図である。
【図２Ａ】第２の実施の形態の基材レンズの断面を示す図である。
【図２Ｂ】基材レンズの表面にコーティング層を形成した断面を示す図である。
【図２Ｃ】基材レンズにコーティング層を成膜した後にシランカップリング処理を施したときの断面を示す図である。
【図２Ｄ】成形された複合光学素子の断面を示す図である。
【図３Ａ】第３の実施の形態の基材レンズの断面を示す図である。
【図３Ｂ】基材レンズの表面にコーティング層を形成した断面を示す図である。
【図３Ｃ】基材レンズにコーティング層を成膜した後にシランカップリング処理を施したときの断面を示す図である。
【図３Ｄ】成形された複合光学素子の断面を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 複合光学素子
１’ 複合光学素子
１” 複合光学素子
１０ 基材レンズ
１０ａ 第１の光学機能面
１０ｂ 第２の光学機能面
１１ 紫外線硬化型樹脂
１４ コーティング層
１６ シランカップリング剤
１８ 金型
１８ａ 成形面
１９ 紫外線ランプ
２０ 基材レンズ
２０ａ 第１の光学機能面
２０ｂ 第２の光学機能面
２１ 紫外線硬化型樹脂
２４ コーティング層
２６ シランカップリング剤
２８ 金型
２８ａ 成形面
２９ 紫外線ランプ
３０ 基材レンズ
３０ａ 第１の光学機能面
３０ｂ 第２の光学機能面
３１ 紫外線硬化型樹脂
３４ 酸化膜層
３６ シランカップリング剤
３８ 金型
３８ａ 成形面
３９ 紫外線ランプ
４０ 紫外線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とを接合して構成される複合光学素子において、
前記光学素子基材と前記エネルギー硬化型樹脂との吸水率の差が１％以下であり、かつ、前記光学素子基材と前記エネルギー硬化型樹脂の熱線膨張係数の差が１×１０−５以下である
ことを特徴とする複合光学素子。
【請求項２】
前記光学素子基材はメタクリル樹脂からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の複合光学素子。
【請求項３】
前記光学素子基材はポリエステル樹脂からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の複合光学素子。
【請求項４】
光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とを接合して製造される複合光学素子の製造方法において、
互いの吸水率の差が１％以下で、かつ熱線膨張係数の差が１×１０−５以下である前記光学素子基材及び前記エネルギー硬化型樹脂を準備する工程と、
前記光学素子基材に厚さ２０ｎｍ以上の酸化膜層を形成する工程と、
前記酸化膜層にシランカップリング剤を塗布する工程と、
前記シランカップリング剤の表面に未硬化のエネルギー硬化型樹脂を供給し、該エネルギー硬化型樹脂、前記シランカップリング剤、及び前記酸化膜層を挟んで前記光学素子基材と金型とを所定の距離まで接近させる工程と、
前記未硬化のエネルギー硬化型樹脂にエネルギー光線を照射して硬化させる工程と、を備える
ことを特徴とする複合光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記光学素子基材はメタクリル樹脂からなる
ことを特徴とする請求項４に記載の複合光学素子の製造方法。
【請求項６】
光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とを接合して製造される複合光学素子の製造方法において、
互いの吸水率の差が１％以下で、かつ熱線膨張係数の差が１×１０−５以下である前記光学素子基材及び前記エネルギー硬化型樹脂を準備する工程と、
前記光学素子基材の表面に波長２００ｎｍ以下の紫外線を照射して酸化膜層を形成する工程と、
前記酸化膜層の一側表面にシランカップリング剤を塗布する工程と、
前記シランカップリング剤の表面に未硬化のエネルギー硬化型樹脂を供給し、該エネルギー硬化型樹脂、前記シランカップリング剤、及び前記酸化膜層を挟んで前記光学素子基材と金型とを所定の距離まで接近させる工程と、
前記未硬化のエネルギー硬化型樹脂にエネルギー光線を照射して硬化させる工程と、を備える
ことを特徴とする複合光学素子の製造方法。
【請求項７】
前記光学素子基材はポリエステル樹脂からなる
ことを特徴とする請求項６に記載の複合光学素子の製造方法。
【請求項１】
光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とを接合して構成される複合光学素子において、
前記光学素子基材と前記エネルギー硬化型樹脂との吸水率の差が１％以下であり、かつ、前記光学素子基材と前記エネルギー硬化型樹脂の熱線膨張係数の差が１×１０−５以下である
ことを特徴とする複合光学素子。
【請求項２】
前記光学素子基材はメタクリル樹脂からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の複合光学素子。
【請求項３】
前記光学素子基材はポリエステル樹脂からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の複合光学素子。
【請求項４】
光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とを接合して製造される複合光学素子の製造方法において、
互いの吸水率の差が１％以下で、かつ熱線膨張係数の差が１×１０−５以下である前記光学素子基材及び前記エネルギー硬化型樹脂を準備する工程と、
前記光学素子基材に厚さ２０ｎｍ以上の酸化膜層を形成する工程と、
前記酸化膜層にシランカップリング剤を塗布する工程と、
前記シランカップリング剤の表面に未硬化のエネルギー硬化型樹脂を供給し、該エネルギー硬化型樹脂、前記シランカップリング剤、及び前記酸化膜層を挟んで前記光学素子基材と金型とを所定の距離まで接近させる工程と、
前記未硬化のエネルギー硬化型樹脂にエネルギー光線を照射して硬化させる工程と、を備える
ことを特徴とする複合光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記光学素子基材はメタクリル樹脂からなる
ことを特徴とする請求項４に記載の複合光学素子の製造方法。
【請求項６】
光学素子基材とエネルギー硬化型樹脂とを接合して製造される複合光学素子の製造方法において、
互いの吸水率の差が１％以下で、かつ熱線膨張係数の差が１×１０−５以下である前記光学素子基材及び前記エネルギー硬化型樹脂を準備する工程と、
前記光学素子基材の表面に波長２００ｎｍ以下の紫外線を照射して酸化膜層を形成する工程と、
前記酸化膜層の一側表面にシランカップリング剤を塗布する工程と、
前記シランカップリング剤の表面に未硬化のエネルギー硬化型樹脂を供給し、該エネルギー硬化型樹脂、前記シランカップリング剤、及び前記酸化膜層を挟んで前記光学素子基材と金型とを所定の距離まで接近させる工程と、
前記未硬化のエネルギー硬化型樹脂にエネルギー光線を照射して硬化させる工程と、を備える
ことを特徴とする複合光学素子の製造方法。
【請求項７】
前記光学素子基材はポリエステル樹脂からなる
ことを特徴とする請求項６に記載の複合光学素子の製造方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｂ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｂ】
【公開番号】特開２００９−２１０８６５（Ｐ２００９−２１０８６５Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５４５４１（Ｐ２００８−５４５４１）
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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