(57)【要約】【課題】接合レンズの端部に溶剤系反射防止塗料を塗布しても、レンズを接合する接着剤に溶剤系反射防止塗料が浸潤しないようにする。【解決手段】凸レンズ１３と凹レンズ１５とによって挟圧されて延展された接着剤１８の外周端部２９は外周面２２とフランジ面２５の間に露呈する。露呈した外周端部２９には、カーボンブラックが混合された無溶剤系のエポキシ樹脂３１が外周面２２とフランジ面２５とに跨って塗布され、塗布されたエポキシ樹脂３１とフランジ面２５とを含む凸レンズ１３の外周面２２から凹レンズ１５の外周面２７までの全ての範囲を覆うように溶剤系反射防止塗料３２が塗布される。接着剤１８は紫外線硬化型アクリル系接着剤で２０℃における弾性率が１００ＭＰａ以下のものが用いられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２枚のレンズの光学面同士を接着剤によって貼り合わせた後に、光学面より外側の部分に内面反射防止用の溶剤系反射防止塗料が塗布された接合レンズであって、
接合された光学面の間から露呈した前記接着剤の端部を覆うように無溶剤系樹脂が塗布され、その後に前記溶剤系反射防止塗料が塗布されたことを特徴とする接合レンズ。
【請求項２】
前記接着剤は、紫外線硬化型エン＝チオール系接着剤、又は、紫外線硬化型アクリル系接着剤であることを特徴とする請求項１記載の接合レンズ。
【請求項３】
前記紫外線硬化型エン＝チオール系接着剤は、２０℃における弾性率が８ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項２記載の接合レンズ。
【請求項４】
前記紫外線硬化型アクリル系接着剤は、２０℃における弾性率が１００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項２記載の接合レンズ。
【請求項５】
前記無溶剤系樹脂は、エポキシ樹脂にカーボンブラック又はチタンブラックを混合したものであることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の接合レンズ。
【請求項６】
前記光学面の一方には、該光学面の外周縁の外側に、前記無溶剤系樹脂用の樹脂溜まり部が連設されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の接合レンズ。
【請求項７】
前記樹脂溜まり部は、光軸と垂直な面内に形成されたレンズ位置決め用フランジ面の内側に形成されたことを特徴とする請求項６記載の接合レンズ。
【請求項８】
前記樹脂溜まり部は、レンズの光軸位置を位置決めする外周面と前記光学面の外周縁との間に形成されたことを特徴とする請求項６記載の接合レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２枚のレンズを接着剤で接着して形成した接合レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学機器の高性能化に伴ってレンズも高性能化が進み、単レンズの組合せでは収差補正が十分に行えないことから、２枚のレンズを貼り合わせた接合レンズが用いられることが多い。接合レンズは、屈折率の異なるガラスレンズを接着剤で貼り合せたもので、２つのレンズの向き合う面が凸と凹の同じ曲率で形成され、その間に合成樹脂系接着剤を塗布して貼り合わしたものが一般的である。
【０００３】
レンズを接着する接着剤としては、下記特許文献１に記載されるようなエポキシ系接着剤の他に、アクリル系接着剤やエン＝チオール系接着剤がある。エポキシ系接着剤は、室温硬化型の場合、ある程度硬化して２枚のレンズが固着されるまでの時間が数時間〜十数時間かかるので、その間、２枚のレンズの光軸がずれないように押えておかなければならない。また、熱硬化型の場合は熱による歪の影響を受け、紫外線硬化型も最終的には加熱によるサポートを必要とするので影響を受ける。特に、厚さが薄いレンズの場合には歪が大きく光学性能が低下してしまう。これに対し、アクリル系接着剤やエン＝チオール系接着剤は、紫外線のみで十分に硬化するので加熱によるサポートを必要とせず、熱による影響を受けない。
【０００４】
２枚のレンズをこれらの接着剤で貼り合せるとき、硬化する際の接着剤の収縮によってレンズ表面が引っ張られレンズに不要な応力が作用したり、環境温度の変化による２枚のレンズの伸び縮みの差による応力ストレスが加わったりして、レンズに歪みが生じることがある。２枚のレンズがともに十分な厚みがあって強度的に問題がない場合や、２つのレンズ硝材の熱膨張率に大きな差がない場合には良いが、レンズの厚さが薄い場合には歪んでしまい光学性能が低下してしまう。このことはアクリル系接着剤やエン＝チオール系接着剤にも言えることであるから、固まったときの弾性率が小さく柔らかい接着剤を用いて外部ストレスを自己吸収するようにすることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−０１９１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般にレンズはレンズ端面における内部反射を防止するために、該レンズ端面に反射防止塗料が塗布されるが、接着剤の中には反射防止塗料に含まれる溶剤が浸潤する性質を有しているものがあり、特に、弾性率が小さく固まった後も柔らかいアクリル系接着剤やエン＝チオール系接着剤は、溶剤が浸潤し易いため、これらの接着剤で接合された接合レンズに溶剤系反射防止塗料を塗布すると、レンズ接合部分に露呈した接着剤の端部から接着剤の内部に染み込み、接着剤が膨潤あるいは溶解して、接合レンズの光学品質及び機能が著しく劣化してしまう。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑み、接合レンズの端部に溶剤系反射防止塗料を塗布しても、レンズを接合する接着剤に溶剤系反射防止塗料が浸潤しないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による接合レンズは、少なくとも２枚のレンズの光学面同士を接着剤によって貼り合わせた後に、光学面より外側の部分に内面反射防止用の溶剤系反射防止塗料が塗布された接合レンズであって、接合された光学面の間から露呈した前記接着剤の端部を覆うように無溶剤系樹脂が塗布され、その後に前記溶剤系反射防止塗料が塗布されたことを特徴とする。
【０００９】
前記接着剤は、紫外線硬化型アクリル系接着剤、又は、紫外線硬化型エン＝チオール系接着剤であって、紫外線硬化型アクリル系接着剤では２０℃における弾性率が１００ＭＰａ以下であることが好ましく、紫外線硬化型エン＝チオール系接着剤では２０℃における弾性率が８ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００１０】
前記無溶剤系樹脂は、エポキシ樹脂にカーボンブラック又はチタンブラックを混合したものが好ましい。
【００１１】
前記光学面の一方には、該光学面の外周縁の外側に、前記無溶剤系樹脂用の樹脂溜まり部が連設されていると良く、前記樹脂溜まり部は、光軸と垂直な面内に形成されたレンズ位置決め用フランジ面が接合される光学面の外側に形成されたものでは、該フランジ面の内側に形成され、接合される光学面の外側にフランジ面がなく、レンズ光軸位置を位置決めする外周面が形成されたものでは、該外周面と前記光学面の外周縁との間に形成されるようにすると良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、接合レンズの端面に溶剤系反射防止用塗料を塗布してもレンズの
弾性率が小さく固まった後も柔らかいアクリル系接着剤あるいはエン＝チオール系接着剤を用いてレンズを接合する場合でも、接合後のレンズ端面に溶剤系の反射防止用塗料を塗布することができるので、大口径レンズや超薄型レンズの接合レンズを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による接合レンズの断面図である。
【図２】２枚のレンズの貼り合せを説明する図である。
【図３】図１におけるレンズ端部の部分拡大図である。
【図４】別の実施形態である凹レンズの部分断面図である。
【図５】図４の凹レンズを用いた接合レンズの部分断面図である。
【図６】第３の実施形態である凹レンズの部分断面図である。
【図７】図６の凹レンズを用いた接合レンズの部分断面図である。
【図８】第４の実施形態である凹レンズの部分断面図である。
【図９】図８の凹レンズを用いた接合レンズの部分断面図である。
【図１０】第５の実施形態である凹レンズの部分断面図である。
【図１１】図１０の凹レンズを用いた接合レンズの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１及び図２に示すように、接合レンズ１２は、凸レンズ１３の光学面１４と凹レンズ１５の光学面１６とが接着剤１８によって貼り合わされる。光学面１４と光学面１６は同じ外径、同じ曲率の凸面と凹面である。凸レンズ１３は光学面１４の外周縁２１に外周面２２が連設されている。凹レンズ１５はフランジ部２４を有し、光軸２３と直交するように形成されて接合レンズ１２の位置決め面となるフランジ面２５が、光学面１６の外周縁２６と外周面２７の間に形成される。
【００１５】
図３に示すように、凸レンズ１３と凹レンズ１５とによって挟圧された接着剤１８は、光学面１４と１６の間で、その全範囲に延展され、延展された接着剤１８の外周端部２９は凸レンズ１３の外周縁２１と凹レンズ１５の外周縁２６の間、即ち、外周面２２とフランジ面２５の間に露呈する。露呈した外周端部２９には、カーボンブラックが混合された無溶剤系のエポキシ樹脂（以下、単にエポキシ樹脂という）３１が外周面２２とフランジ面２５とに跨って塗布される。エポキシ樹脂３１が接着剤１８の外周端部２９に密着するように塗布されることが望ましいが、接着剤１８とエポキシ樹脂３１との間に僅かな空気層が形成された場合でも大きな問題はない。
【００１６】
接着剤１８には、例えば、紫外線硬化型エン＝チオール系接着剤で２０℃における縦弾性率（ヤング率）が８ＭＰａ以下のものを用いるのが好ましく、あるいは、紫外線硬化型アクリル系接着剤で２０℃における縦弾性率が１００ＭＰａ以下のものであっても良い。なお、エポキシ樹脂３１には室温硬化型エポキシ系接着剤を用いると良い。また、カーボンブラックの代わりにチタンブラックを混合させても良い。
【００１７】
塗布されたエポキシ樹脂３１とフランジ面２５とを含む凸レンズ１３の外周面２２から凹レンズ１５の外周面２７までの全ての範囲（請求項１記載の光学面より外側の部分）を覆うように内面反射防止用の溶剤系反射防止塗料（以下、反射防止塗料という）３２（例えば、キャノン化成のＧＴ−７）が塗布される。
【００１８】
次に、本発明による接合レンズ１２の作用・効果について説明する。接合レンズ１２は、凸レンズ１３と凹レンズ１５とが接着剤１８によって貼り合わされるが、接着剤１８にエポキシ系などの従来の接着剤が用いられていると、光学面１４と１６の間に延展された接着剤１８が硬化するときに体積が収縮してレンズの外周側が中心方向に引っ張られ、中心部分が極めて薄い凹レンズ１５では中心部分に変形が生じ、光学面１６の面精度が低下してしまう。また、温度や湿度などの環境変化によってレンズや接着剤が伸び縮みするので、従来の接着剤ではレンズとしての機能低下や品質低下が生じる。
【００１９】
そのため、中心部分が極めて薄い凹レンズ１５の接着に、２０℃における弾性率が１〜１４ＭＰａの範囲内から数種の紫外線硬化型エン＝チオール系接着剤を選んで試作し面精度を測定した。その結果、弾性率が１．２，２．４，７．８ＭＰａのものは合格であったが、弾性率が８．９，１１，１３．５ＭＰａのものは低下を確認した。また、アクリル系接着剤では、弾性率が約１００ＭＰａ以下のものについては合格であったが、弾性率が１２３，１３５ＭＰａのものは低下を確認した。
【００２０】
上記テストで合格した接着剤１８を用いて２枚のレンズを接合し、接合したレンズの外周面やフランジ面（図１における光学面１７，１９より外側の外周面２２，２７及びフランジ面２５）に反射防止塗料３２を塗布したところ、反射防止塗料３２（ＧＴ−７）がレンズ間の接着剤１８に浸潤、接着剤１８が膨潤あるいは溶解し、接合レンズ１２の面精度が低下した。ＧＴ−７は溶剤としてシンナーを含んでいるがトルエンやキシレンなどを含む反射防止塗料もある。
【００２１】
そこで、接合されたレンズの端面部分に反射防止塗料３２を塗布する前に、溶剤に侵されないエポキシ樹脂３１を塗布して接着剤１８の露呈部分にバリア層を形成し、接着剤１８がレンズから露呈しないようにしてから反射防止塗料３２をレンズ端面に塗布することで反射防止塗料３２が接着剤１８に直接触れないようにした。これによって、凹レンズ１５のような中心部分が極めて薄いレンズを貼り合わせる場合でも、問題が生じることはない。
【００２２】
次に、別の実施形態について説明するが、前記実施形態に記載したものと同じ形状・同じ機能のものは同じ符号を付して説明を省略する。図４及び図５に示すように、凹レンズ３５は、光学面１６の外周縁２６の外側に該外周縁２６に沿って樋状の溝３６が形成されている。樋状の溝３６は接着剤１８の外周端部２９を覆うように塗布されたエポキシ樹脂３１の樹脂溜まり部の役目を果たし、これによって、エポキシ樹脂３１がフランジ面２５の上に付着しないので、フランジ面２５の位置決め面としての平面精度が確保される。
【００２３】
次に、第３の実施形態について説明する。図６及び図７に示すように、凹レンズ４１には、外周縁２６より外側に形成された光軸２３と垂直な面４３と、面４３の外周縁に立設された円筒内壁４４とによるスペース４２が設けられ、円筒内壁４４の外側にフランジ面２５が配置される。スペース４２はフランジ面２５の内側で接着剤１８の外周端部２９を覆うエポキシ樹脂３１の樹脂溜まり部のとして作用し、エポキシ樹脂３１がフランジ面２５の上に付着することがなく、フランジ面２５の位置決め面としての平面精度が確保される。
【００２４】
次に、第４の実施形態について説明する。図８及び図９に示すように、凹レンズ４５はフランジ部が設けられておらず、凸レンズ１３の光学面１４が外周面２２まで形成されているのに対して、凹レンズ４５の光学面１６の外周縁２６は外周面２７より少し光軸２３寄りまでとなっており、光学面１６の外周縁２６と外周面２７の間に切り欠き４６が形成されている。この切り欠き４６は接着剤１８の外周端部２９を覆うエポキシ樹脂３１の樹脂溜まり部の役目をする。これによって、エポキシ樹脂３１が外周面２２及び外周面２７より外側に食み出すことがなく、外周面２２及び外周面２７の位置決め面としての精度が確保される。
【００２５】
次に、第５の実施形態について説明するが、第４の実施形態における樹脂溜まり部（切り欠き４６）の形状が異なる点以外は同じである。図１０及び図１１に示すように、凹レンズ４７に形成された樹脂溜まり部は、光学面１６と外周面２７とが接してできるエッジ部を面取りして形成されたスペース４８である。光学面１６の外周縁２６は外周面２７より少し光軸２３寄りとなるので、光学面１６と外周面２７の間にスペース４８が形成され、これがエポキシ樹脂３１の樹脂溜まり部の役目をする。これによって、エポキシ樹脂３１が外周面２２及び外周面２７より外側に食み出すことがなく、外周面２２及び外周面２７の位置決め面としての精度が確保される。
【００２６】
なお、前記第４，第５の実施形態において、凹レンズ４５，４７に樹脂溜まり部として切り欠き４６又はスペース４８を設けたが、これらの樹脂溜まり部は凸レンズ１３に設けても良く、凹レンズと凸レンズの両方に設けても良い。また、前記実施形態は凸レンズと凹レンズの貼り合せであるが、レンズの組み合わせはこれに限るものではなく、凸凸でも、凹凹でも良く、貼り合わされる面が同じ形状の凸面と凹面であれば良く、球面でも非球面でも良い。更に、貼り合わされるレンズの枚数は２枚に限らず、何枚でも良い。
【符号の説明】
【００２７】
１２  接合レンズ
１３  凸レンズ
１４，１６，１７，１９  光学面
１５，３５，４１，４５，４７  凹レンズ
１８  接着剤
２１，２６  光学面の外周縁
２２，２７  レンズの外周面
２３  光軸
２４  フランジ部
２５  フランジ面
２９  （接着剤１８の）外周端部
３１  （無溶剤系の）エポキシ樹脂
３２  （溶剤系）反射防止塗料
３６  樋状の溝（樹脂溜まり部）
４２，４８  スペース（樹脂溜まり部）
４３  垂直な面
４４  円筒内壁
４６  切り欠き（樹脂溜まり部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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