(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子基材と所定の型形状を有する成形型との間に樹脂液を供給する樹脂供給工程と、
前記光学素子基材と前記成形型とを所定の間隔まで接近させる成形工程と、
前記樹脂液を硬化させる硬化工程と、
前記樹脂液が硬化して得られた硬化樹脂層を前記成形型から離型する離型工程と、
を備えた樹脂接合型光学素子の製造方法において、
前記硬化樹脂層の端部側面に刃を押圧することによって、剥離の切っ掛けを作る、幅が高さおよび深さよりも大きいＶ字状の溝部を形成する溝部形成工程を含み、
前記離型工程は、前記光学素子基材上で、且つ前記溝部の近傍の位置を、前記刃を押圧する方向とは異なる方向から押圧することを特徴とする樹脂接合型光学素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された樹脂接合型光学素子の製造方法において、
前記刃は、前記硬化工程前に、前記未硬化の樹脂液に挿入され、前記硬化工程に移行すること、を特徴とする樹脂接合型光学素子の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載された樹脂接合型光学素子の製造方法において、
前記刃は、前記離型工程前に、前記硬化樹脂層の端部側面から除去されること、を特徴とする樹脂接合型光学素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された樹脂接合型光学素子の製造方法において、
前記刃は、加熱されること、を特徴とする樹脂接合型光学素子の製造方法。
【請求項５】
光学素子基材と所定の型形状を有する成形型との間に樹脂液を供給し、前記光学素子基材と前記成形型とを所定の間隔まで接近させ、前記樹脂液を硬化させ、前記樹脂液が硬化して得られた硬化樹脂層を前記成形型から離型する樹脂接合型光学素子の製造装置において、
前記硬化樹脂層の端部側面に押圧可能に配置され、剥離の切っ掛けを作る、幅が高さおよび深さよりも大きいＶ字状の溝部を形成する刃と、
前記光学素子基材上で、且つ前記溝部の近傍の位置を、前記刃を押圧する方向とは異なる方向から押圧する押し出しピンとを備えたことを特徴とする樹脂接合型光学素子の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学素子基材に所定の形状の樹脂層を接合した樹脂接合型光学素子の製造方法及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、樹脂接合型光学素子の一例を示す図である。
樹脂接合型光学素子は、例えば、表面形状が球面のガラスレンズ等の光学素子基材２１と、その光学素子基材２１の球面上に、表面形状が非球面となる厚さ分布（例えば、５〜１００μm の厚さ）をもって接合された樹脂層２２とを備えた樹脂接合型非球面レンズであって、量産に適すると共に、球面レンズでは得られない優れた性能を有することから、多用されている。
【０００３】
図９は、樹脂接合型光学素子の製造方法の従来例を示す工程図である。
図９（ａ）に示すように、所定の形状（平面、球面、非球面等）をもつ金型２３を水平に置き、金型２３の中央部に所定量の光硬化型樹脂液２２ａを垂らす。光学素子基材２１としてはガラスや結晶性光学材料を用いる。
図９（ｂ）に示すように、光学素子基材２１を金型２３に向かって降下させ、光学素子基材２１と金型２３の間隔を接近させるにつれて、樹脂液２２ａは、光学素子基材２１と金型２３の間隙で流動して広がっていく。
【０００４】
図９（ｃ）に示すように、光学素子基材２１と金型２３との間隔を所定値まで接近させ、この状態を保持して、光（紫外線）を光学素子基材２１を通して樹脂液２２ａに照射する。樹脂液２２ａは重合反応によって硬化し樹脂層２２が形成される。
図９（ｄ）に示すように、樹脂の硬化後に、突き出しピン２４によって光学素子基材２１の周縁部を押圧し、樹脂層２２を金型２３との界面から剥離する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の技術では、樹脂層２２の外周部が厚い場合には、樹脂層２２が金型２３から剥がれ難くなるので、ガラスなどからなる光学素子基材２１を、突き出しピン２４で押して離型するときに、その光学素子基材２１が割れてしまうことがあり、良品率が悪いという製造上の問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、離型時に光学素子基材と成形型との剥離を容易にし、光学素子基材の割れを防止することができる樹脂接合型光学素子の製造方法及び製造装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、光学素子基材と所定の型形状を有する成形型との間に樹脂液を供給する樹脂供給工程と、前記光学素子基材と前記成形型とを所定の間隔まで接近させる成形工程と、前記樹脂液を硬化させる硬化工程と、前記樹脂液が硬化して得られた硬化樹脂層を前記成形型から離型する離型工程と、を備えた樹脂接合型光学素子の製造方法において、前記硬化樹脂層の端部側面に刃を押圧することによって、剥離の切っ掛けを作る、幅が高さおよび深さよりも大きいＶ字状の溝部を形成する溝部形成工程を含み、前記離型工程は、前記光学素子基材上で、且つ前記溝部の近傍の位置を、前記刃を押圧する方向とは異なる方向から押圧することを特徴とする樹脂接合型光学素子の製造方法である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載された樹脂接合型光学素子の製造方法において、  前記刃は、前記硬化工程前に、前記未硬化の樹脂液に挿入され、前記硬化工程に移行すること、を特徴とする樹脂接合型光学素子の製造方法である。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載された樹脂接合型光学素子の製造方法において、前記刃は、前記離型工程前に、前記硬化樹脂層の端部側面から除去されること、を特徴とする樹脂接合型光学素子の製造方法である。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された樹脂接合型光学素子の製造方法において、前記刃は、加熱されること、を特徴とする樹脂接合型光学素子の製造方法である。
【００１３】
請求項５の発明は、光学素子基材と所定の型形状を有する成形型との間に樹脂液を供給し、前記光学素子基材と前記成形型とを所定の間隔まで接近させ、前記樹脂液を硬化させ、前記樹脂液が硬化して得られた硬化樹脂層を前記成形型から離型する樹脂接合型光学素子の製造装置において、前記硬化樹脂層の端部側面に押圧可能に配置され、剥離の切っ掛けを作る、幅が高さおよび深さよりも大きいＶ字状の溝部を形成する刃と、前記光学素子基材上で、且つ前記溝部の近傍の位置を、前記刃を押圧する方向とは異なる方向から押圧する押し出しピンとを備えたことを特徴とする樹脂接合型光学素子の製造装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しくに説明する。
（製造装置及び製造方法の第１実施形態）
図１は、本発明による樹脂接合型光学素子の製造装置の第１実施形態を示す断面図及び平面図、図２は、樹脂接合型光学素子の製造方法の第１実施形態を示す工程図である。なお、以下に示す各実施形態では、前述した従来例と同様な機能を果たす部分には、末尾に共通した符号を付して、重複する図面や説明を適宜省略する。
第１実施形態の製造装置は、金型１３，レンズ支持部材１４，突き出しピン１５に加えて、硬化樹脂層１２の端面に剥離の切っ掛けを作る溝部（剥離開始部）１２ｂを形成する刃（溝部形成部材）１６を備えている。
【００１５】
図１（ａ）において、Ａ部は、成形時に光学素子基材１１がレンズ支持部材１４によって支持される位置、Ｂ部は、離型時に光学素子基材１１が突き出しピン１５で押される位置である。
また、図１（ｂ）において、Ｄ１は光学素子基材１１の外径、Ｄ２はレンズ支持部材１４の内径、Ｄ３は硬化樹脂層１２の成形範囲の外径をそれぞれ示している。
【００１６】
図１（ｃ）は、図１（ａ）のＣ部を拡大して示した図であって、光学素子基材１１の曲率から、刃１６の移動方向Ｆが水平方向に近くてもよい場合を示している。この場合には、成形時に支持されるＡ部と、離型時に突き出しピン１５で押されるＢ部とが同一円周上になく、硬化樹脂層１２の端面に押圧される刃１６の移動方向Ｆが水平方向に近い。このため、レンズ支持部材１４に、刃１６を挿入する孔１４ａが設けられている［図１（ａ）］。
【００１７】
第１実施形態の製造方法は、従来と同様に、光学素子基材１１と所定の型形状を有する金型１３との間に樹脂液を供給し（樹脂供給工程）、光学素子基材１１に金型１３を、図２（ａ）の矢印Ｅに示すように、所定の間隔まで接近させる（成形工程）。この後で、紫外線（ＵＶ）を照射して樹脂液を硬化させる（硬化工程）。
【００１８】
次いで、硬化樹脂層１２の端面に、刃１６を押圧することによって、剥離の切っ掛けを作る溝部１２ｂを形成する（剥離開始部形成工程）。この実施形態では、刃１６が硬化樹脂層１２の端面に向かって、矢印Ｆの方向に３回動き、溝部１２ｂを形成する。この溝部１２ｂを形成するときに、硬化樹脂層１２に歪みが発生し、硬化樹脂層１２と金型１３との間に微小な剥離が生じていると考えられる。
【００１９】
最後に、突き出しピン１５が光学素子基材１１のＢ部を押圧することにより、溝部１２ｂを剥離の切っ掛けとして、硬化樹脂層１２を金型１３から離型する（離型工程）。
【００２０】
図３は、本発明による樹脂接合型光学素子の製造方法の溝部を説明する図である。
本発明の溝部１２ｂは、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、Ｖ字形の溝部１２ｂ−１，片Ｖ字形の溝部１２ｂ−２，円錐形の溝部１２ｂ−３，Ｕ字形の溝部１２ｂ−４などいずれの形態でもよいが、Ｖ字形の溝部１２ｂ−１がもっもと効果的である。
【００２１】
溝部１２ｂの厚みは、樹脂層１２との関係があるが、ある程度厚いほうが剥離が安定する。溝部１２ｂの幅も、ある程度必要であり、例えば、点状の溝よりも、線状の溝のほうが効果的である。従って、円錐形の溝部１２ｂ−３の場合には、溝の位置を少しずつずらして、線状に形成することが望ましい。
【００２２】
溝部１２ｂの位置は、円周方向については、突き出しピン１５の位置に相当する位置が最も効果的である。厚さ方向については、できるだけ金型１３に近いほうがよい。また、深さ方向については、できるだけ深いほうがよい。
【００２３】
溝部１２ｂの溝入れ回数は、少ない力で数回入れると効果がある。この理由は、少しずつ溝の位置がズレることによって、溝の大きさが大きくなるからである。
【００２４】
次に、具体的な製造例をあげて、さらに詳しく説明する。
（１）ここで製造した樹脂接合型光学素子は、光学素子基材１１の直径Ｄ１＝３８ｍｍ，樹脂層１２の直径Ｄ３＝３６ｍｍ（有効径＝３３ｍｍ），硬化樹脂層１２の最外周厚さｔ＝０．４５ｍｍのものを作製した。
（２）溝部１２ｂは、硬化工程後に、刃１６によって、溝入れをした。
（３）溝部１２ｂの形状は、図３（ａ）に示したＶ字状の溝部１２ｂ−１を形成した。溝部１２ｂ−１の寸法は、幅ｗ＝２．０ｍｍ，高さｈ＝０．２ｍｍ，深さｄ＝０．３２ｍｍとなった。
（４）溝部１２ｂの位置は、円周方向については、突き出しピン１５の近傍に入れ、厚み方向については、金型１３から０．１２ｍｍ離れた位置に入れた。
（５）この結果、溝部１２ｂを入れないで離型した場合には、剥離するときに係る一番大きな力である離型力が１００ｋｇｆで、レンズ割れ発生率が５０％であったのに対して、本製造例のように溝部１２ｂを入れて離型した場合には、離型力が６０ｋｇｆで、レンズ割れ発生率が０％という効果が得られた。
【００２５】
以上説明したように、第１実施形態によれば、硬化樹脂層１２の端面に剥離の切っ掛けを作る溝部１２ｂを形成するので、離型力が低下して、剥離が容易となり、レンズ割れ発生率を低減させることができるという効果がある。
【００２６】
（製造装置の第２実施形態）
図４は、本発明による樹脂接合型光学素子の製造装置の第２実施形態を示す図である。
第２実施形態の製造装置は、成形時に支持されるＡ部と、離型時に突き出しピン１５で押されるＢ部とが同一円周上になく、硬化樹脂層１２の端面を水平に押圧するのが困難な場合に適用される。
この場合には、刃１６−２の移動方向Ｆ−２を斜め方向にし、刃１６を挿入する斜め方向の孔１４ａ−２がレンズ支持部材１４に設けられている。
第２実施形態の製造装置は、硬化樹脂層１２の端面を水平に押圧するのが困難な場合、例えば、硬化樹脂層１２の成形範囲が曲率半径の小さい所までの場合などにも、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００２７】
（製造装置の第３実施形態）
図５は、本発明による樹脂接合型光学素子の製造装置の第３実施形態を示す図である。
第３実施形態の製造装置は、成形時に支持されるＡ部と、離型時に突き出しピン１５で押されるＢ部とが同一円周上にある場合に適用される。
この場合には、突き出しピン１５と同じ位置から刃１６を挿入する。なお、刃１６を挿入する場合には、干渉しないように、突き出しピン１５を刃１６が入る高さ位置まで下げておけばよい。
図５は、成形面が凹面の例で示したが、成形面が凸面でも対応が可能である。なお、第１，第２実施形態の場合も、成形面が凸面でも凹面でも対応が可能である。
【００２８】
また、第２実施形態の製造装置と同様に、硬化樹脂層１２の端面を水平に押圧するのが困難な場合には、二点鎖線で示す刃１６−２のように、斜めに入れるようにしてもよい。
【００２９】
（製造方法の第２実施形態）
図６は、本発明による樹脂接合型光学素子の製造方法の第２実施形態を示す工程図である。
第２実施形態の製造方法は、図６（ａ）に示すように、光学素子基材１１と所定の型形状を有する金型１３との間に樹脂液を供給し（樹脂供給工程）、光学素子基材１１に金型１３を、矢印Ｅに示すように、所定の間隔まで接近させる（成形工程）。このとき、図６（ｄ）に拡大して示すように、刃１６を挿入して、樹脂を押し広げた後で（剥離開始部形成工程）、図６（ｂ）に示すように、紫外線（ＵＶ）を照射して樹脂液を硬化させる（硬化工程）。
樹脂層１２は、その厚み部分が溝部１２ａによって分割され、厚みが薄いのと同じ効果がある。それに加えて、刃１６が挿入された部分は、刃１６によって遮光され、樹脂層１２が未硬化のままとなり、剥離がしやすい。
【００３０】
次いで、図６（ｃ）に示すように、刃１６を差したままで、突き出しピン１５が光学素子基材１１のＢ部を押圧することにより、溝部１２ｂを剥離の切っ掛けとして、硬化樹脂層１２を金型１３から離型する（離型工程）。
なお、刃１６を挿入する位置と、突き出しピン１５で押す位置は、少しずらしてあるので、干渉することはない。
【００３１】
（製造方法の第３実施形態）
図７は、本発明による樹脂接合型光学素子の製造方法の第３実施形態を示す工程図である。
製造方法の第３実施形態が第２実施形態と異なるところは、硬化工程［図７（ｂ）］の後に、刃１６を抜いてから［図７（ｃ）］、突き出しピン１５で剥離する点である［図７（ｄ）］。
この場合には、刃１６を挿入する位置を突き出しピン１５で押す位置とずらさなくても、干渉することはない。
【００３２】
（製造方法の第４実施形態）
第４実施形態の製造方法は、第１実施形態の製造方法において、加熱した刃１６を挿入後、又は、刃１６を挿入した後に加熱して、離型する。また、第２，第３実施形態の場合には、硬化工程後に、刃１６を加熱してから離型する。
このようにすれば、加熱により、樹脂層１２の歪みを大きくして、剥離の切っ掛けができやすくなる。
【００３３】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
製造装置の第２，第３実施形態についても、製造方法の第２〜第４実施形態を適用することができる。
また、樹脂は、ＵＶ硬化樹脂の例で説明したが、熱硬化樹脂でもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、硬化樹脂層の端面に剥離の切っ掛けを作る剥離開始部を形成するので、離型力が低下して、剥離が容易となり、ガラス等の光学素子基材の割れ発生率を低減させることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による樹脂接合型光学素子の製造装置の第１実施形態を示す断面図及び平面図である。
【図２】図２は、樹脂接合型光学素子の製造方法の第１実施形態を示す工程図である。
【図３】本発明による樹脂接合型光学素子の製造方法の溝部を説明する図である。
【図４】本発明による樹脂接合型光学素子の製造装置の第２実施形態を示す断面図及び平面図である。
【図５】本発明による樹脂接合型光学素子の製造装置の第３実施形態を示す断面図及び平面図である。
【図６】本発明による樹脂接合型光学素子の製造方法の第２実施形態を示す工程図である。
【図７】本発明による樹脂接合型光学素子の製造方法の第３実施形態を示す工程図である。
【図８】樹脂接合型光学素子の一例を示す図である。
【図９】樹脂接合型光学素子の製造方法の従来例を示す工程図である。
【符号の説明】
１１  光学素子基材
１２  硬化樹脂層
１２ｂ  溝部（剥離開始部）
１３  金型
１４  レンズ支持部材
１５  突き出しピン
１６  刃（溝部形成部材）
【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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