光學(xué)部件的粘接構(gòu)造、制造方法和影像輸出裝置制造方法
【專利摘要】即使通過殼體的基于UV光的表面改性，仍存在殼體與光學(xué)部件的粘接力不足的問題。本發(fā)明提出一種在具有水平面和垂直面的殼體上粘接光學(xué)部件的構(gòu)造，使垂直面的單位面積的粘接力高于水平面的單位面積的粘接力。
【專利說明】光學(xué)部件的粘接構(gòu)造、制造方法和影像輸出裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)部件的粘接構(gòu)造、制造方法和影像輸出裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為本【技術(shù)領(lǐng)域】的【背景技術(shù)】，有日本特開2004-307547號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)。在該公報(bào)中記載了:“使用由或者透過光子、或者一旦吸收光子后發(fā)生波長(zhǎng)漂移而放射能量不同的光子的材料構(gòu)成的待處理材料，并排配置該待處理材料與介質(zhì)材料的多個(gè)接觸界面，使得各面相對(duì)，通過向該并排配置的第一個(gè)接觸界面照射光子，統(tǒng)一進(jìn)行各接觸界面上的待處理材料的表面改性處理”。此外有日本特開2006-274176號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)。在該公報(bào)中記載了:“通過一種以在氣體狀氧化劑氛圍中照射波長(zhǎng)172?126nm的真空紫外光來改良所述塑料表面的粘接性為特征的塑料表面的改性方法，來改良所述塑料表面的粘接性，因此能夠通過簡(jiǎn)便的方法提高塑料表面的粘接性。此外，在不進(jìn)行蝕刻處理的情況下，不發(fā)生塑料內(nèi)部的變質(zhì)，能夠不劣化塑料的本質(zhì)特性(耐熱性、絕緣性、電氣特性等)而均勻地提高粘接性”。此外有日本特開2008-214751號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)。在該公報(bào)中記載了:“通過在金屬表面施加能量，在該金屬表面形成包含金屬氫氧化物的表面改性層。此外，通過對(duì)金屬部件施以這樣的方法，形成5 μ m以下厚度的包含金屬氫氧化物的表面改性層，作為表面改性部件”。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-307547號(hào)公報(bào)
[0004]專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-274176號(hào)公報(bào)
[0005]專利文獻(xiàn)3:日本特開2008-214751號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]圖1表示光拾取裝置結(jié)構(gòu)圖的一個(gè)例子。利用粘接劑將激光和鏡片等光學(xué)部件相對(duì)于殼體固定在合適位置上。
[0007]圖2中以影像輸出裝置的RGB模塊為例進(jìn)行展示。與光拾取裝置同樣地，采用利用粘接劑將光學(xué)部件相對(duì)于殼體固定的方式。
[0008]由于RGB模塊以車載為前提，因此與現(xiàn)有的產(chǎn)品相比需要能耐受高溫或高溫高濕等惡劣環(huán)境的高可靠性。
[0009]作為改良粘接性的方法，已提出了利用溶液清洗、電暈放電、等離子體放電等，也提出了基于UV光的表面處理方法。專利文獻(xiàn)I中記載了利用UV照射對(duì)多個(gè)部件統(tǒng)一進(jìn)行處理的方法。專利文獻(xiàn)2中記載了通過在噴射氧化劑的狀態(tài)下照射UV光來對(duì)塑料表面進(jìn)行改性的方法。專利文獻(xiàn)3中提出了可通過對(duì)金屬表面施加能量來形成表面改性層的裝置。
[0010]RGB模塊與光拾取器同樣地，需要利用粘接劑將鏡片等光學(xué)部件相對(duì)于殼體固定在合適位置上的粘接固定。粘接強(qiáng)度降低雖然依賴于粘接劑的涂布形狀、位置、供給量的偏差，但表面狀態(tài)的影響也很大。特別地，在粘接部表面附著有切削油等的情況等之下，粘接強(qiáng)度降低。此外，被粘接體為塑料的情況下，由于原本與粘接劑的親和性較弱，容易產(chǎn)生粘接強(qiáng)度的降低，雖然能夠確保作為民生類產(chǎn)品的可靠性，但對(duì)于車載等惡劣環(huán)境下的可靠性存在不足的情況。
[0011]作為現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)例子，在圖3中展示利用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的UV光的表面改性的示意圖。301是殼體、302是光學(xué)部件、303是粘接劑?，F(xiàn)有技術(shù)中，在單純的UV光照射下該改性效果未得到足夠的實(shí)現(xiàn)。即，對(duì)于波長(zhǎng)較短的UV光源，雖然改性效果較大，但存在光的衰減快、能夠進(jìn)行光改性的區(qū)域小的問題。此外，對(duì)于波長(zhǎng)較長(zhǎng)的UV光源，如圖3的304所示，雖然能夠進(jìn)行光改性的區(qū)域較大，但存在改性效果較小的問題。此外存在側(cè)面的改性不足的問題。因此，不管使用哪種UV光，都難以實(shí)現(xiàn)足夠的粘接強(qiáng)度。
[0012]列舉本發(fā)明的解決方法的例子例如如下。
[0013](I)在具有水平面和垂直面的殼體上粘接光學(xué)部件的構(gòu)造中，垂直面的單位面積的粘接力高于水平面的單位面積的粘接力。
[0014](2)在(I)中，在垂直面和與該垂直面相連的底部?jī)烧吖鈱W(xué)部件被粘接到殼體。
[0015](3)在具有水平面和垂直面的殼體上粘接光學(xué)部件的構(gòu)造中，通過在照射波長(zhǎng)較長(zhǎng)的第一 UV光后照射波長(zhǎng)較短的第二 UV光,來利用第一 UV光和第二 UV光兩者對(duì)垂直面的上部進(jìn)行表面改性。
[0016](4)在(3)中，在垂直面和與該垂直面相連的底部?jī)烧吖鈱W(xué)部件被粘接到殼體。
[0017]本發(fā)明的其它方法、效果可通過以下實(shí)施例得以明了。 [0018]在光拾取裝置或RGB模塊中，能夠提高光拾取器或影像輸出裝置的殼體與光學(xué)部件的粘接強(qiáng)度，能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1表示本發(fā)明的光拾取裝置的結(jié)構(gòu)圖的例子。
[0020]圖2表示本發(fā)明的RGB模塊的結(jié)構(gòu)圖的例子。
[0021]圖3表示現(xiàn)有的光學(xué)部件粘接部的概要截面圖。
[0022]圖4表示本發(fā)明的光學(xué)部件粘接部的概要截面圖。
[0023]圖5表示本發(fā)明的光學(xué)部件粘接部的壁面潤(rùn)濕性的評(píng)價(jià)結(jié)果。
[0024]圖6表示本發(fā)明的光學(xué)部件粘接部的粘接強(qiáng)度的評(píng)價(jià)結(jié)果。
[0025]符號(hào)說明
[0026]101......光拾取驅(qū)動(dòng)器
[0027]102......殼體
[0028]103......激光二極管
[0029]104......激光二極管
[0030]105......棱鏡
[0031]106……直立反射鏡(立6上沙$ 9—)
[0032]107......致動(dòng)器
[0033]108......物鏡
[0034]109......透鏡
[0035]110......受光元件
[0036]111......光盤[0037]112......軸(主軸)
[0038]113......軸(副軸)
[0039]114……基于粘接的部件安裝
[0040]115……基于粘接的部件安裝
[0041]116……基于粘接的部件安裝
[0042]117……基于粘接的部件安裝
[0043]201……光學(xué)引擎部
[0044]202......殼體
[0045]203......激光二極管(綠)
[0046]204......激光二極管(紅)
[0047]205……激光二極管(藍(lán))
[0048]206……RGB合成鏡片
[0049]207……RGB合成鏡片 [0050]208......MEMS 鏡片
[0051]209......投影幕
[0052]210......光路
[0053]211......影像
[0054]301......殼體
[0055]302......光學(xué)制品
[0056]303……粘接劑
[0057]304……第一 UV光的表面改性部分
[0058]305……第二 UV光的表面改性部分
【具體實(shí)施方式】
[0059]以下說明實(shí)施例。
[0060]【實(shí)施例1】
[0061]對(duì)第一實(shí)施例利用圖4~圖6進(jìn)行說明。與作為現(xiàn)有例的圖3相同的記號(hào)表不同
一結(jié)構(gòu)要素。
[0062]圖4是第一實(shí)施例的RGB模塊中的鏡片(光學(xué)部件)粘接部的概要截面圖。在此，以利用粘接劑303將光學(xué)部件302固定在殼體301為例進(jìn)行說明。
[0063]第一 UV光例如利用低壓水銀燈(波長(zhǎng):254nm)從圖4中的上部照射。第一 UV光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，雖然表面改性和清洗效果不大，但由于改性效果持續(xù)，光能量也較小，盡管效果較小，但能夠到達(dá)內(nèi)部深處進(jìn)行改性。由第一 UV光改性的面為圖4的304。
[0064]在此，進(jìn)而照射波長(zhǎng)比第一 UV光短的第二 UV光。此時(shí)的第二 UV光例如使用準(zhǔn)分子燈(波長(zhǎng):172nm)。由于波長(zhǎng)較短的第二 UV光穿透深度較小，沒有到達(dá)內(nèi)部深處進(jìn)行改性的效果，但距離光源較近的部分的改性效果比第一 UV光大。此時(shí)，作為一個(gè)例子，從圖4的凹部上部到深度方向3mm內(nèi)的、圖4的305所示的區(qū)域被改性。其主因是由于第二 UV光的照射，產(chǎn)生臭氧而發(fā)生改性，改性區(qū)域如圖4的304所示，不僅上部，直到垂直方向的壁面也被改性。[0065]由此，在具有水平面和垂直面的殼體上粘接光學(xué)部件的構(gòu)造中，可使垂直面的單位面積的粘接力高于水平面的單位面積的粘接力。
[0066]在此，不僅在底面，也在側(cè)面涂布粘接劑并使其硬化。即，包含由第一 UV光改性的凹部底面和由第一 UV光與第二 UV光改性的壁面在內(nèi)，涂布粘接劑303并使其硬化。由此提高粘接強(qiáng)度。此外，此時(shí)粘接部粘接強(qiáng)度高且為三點(diǎn)粘接，對(duì)位置偏移也是穩(wěn)定的，為高可靠性的粘接構(gòu)造。
[0067]圖5表不第一實(shí)施例的RGB模塊中的鏡片(光學(xué)部件)粘接部的壁面對(duì)于水的潤(rùn)濕性和作為評(píng)價(jià)結(jié)果的接觸角與壁面距離的關(guān)系?？芍丈渚嚯x越長(zhǎng)，水的接觸角越大，則效果越小。因此，深度方向3mm之內(nèi)具有實(shí)用性上足夠的潤(rùn)濕性，能夠確認(rèn)通過第二 UV光實(shí)現(xiàn)了壁面的表面改性效果。
[0068]圖6表示第一實(shí)施例的RGB模塊中的鏡片(光學(xué)部件)粘接部的粘接強(qiáng)度評(píng)價(jià)結(jié)果。這是殼體為Zn (鋅)時(shí)的測(cè)量結(jié)果。與現(xiàn)有例相比，在本發(fā)明中可確認(rèn)有大約2倍的粘接強(qiáng)度的提聞。
[0069]此外，該剝離面成漸變狀(圖中未示出)，在垂直面的上部成粘接劑自身被破壞的內(nèi)聚剝離，而越往下部則界面剝離的部分增加，可知上部的粘接強(qiáng)度比下部的粘接強(qiáng)度高，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的效果。
[0070]實(shí)施例1的情況下，由于使用金屬殼體301，通過照射第一 UV光、第二 UV光，表面的油分等污垢因伴隨光照射以及隨之產(chǎn)生的臭氧而被分解，成為清潔的表面。因此能夠抑制涂布粘接劑時(shí) 表面的污染導(dǎo)致的粘接強(qiáng)度的降低，可認(rèn)為提高了粘接強(qiáng)度。
[0071]本實(shí)施例中使用了 UV硬化型粘接劑，但也可適用于熱硬化型粘接劑。此外，作為粘接劑的材料，可適用于環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂等一般的粘接劑。
[0072]作為固定在殼體的光學(xué)部件，本發(fā)明以鏡片為例進(jìn)行說明，但不僅對(duì)于光拾取裝置和RGB模塊，對(duì)于各種具有殼體的制品所使用的光學(xué)部件也可適用。
[0073]【實(shí)施例2】
[0074]第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的差異是殼體301為塑料。本實(shí)施例中也與實(shí)施例1同樣地提高粘接強(qiáng)度。其應(yīng)用于塑料殼體時(shí)，不僅表面的污染物被分解，而且通過塑料表面的改性效果提高了粘接強(qiáng)度。在塑料表面上通過第一 UV光、第二 UV光的照射，由于同時(shí)發(fā)生光導(dǎo)致的塑料的分解和光所產(chǎn)生的臭氧的吸附兩者，提供了作為易于與表面結(jié)合的官能團(tuán)的羰基、羧基和羥基等。因此，由于提高了潤(rùn)濕性，并且粘接劑中所含分子也與上述羰基等發(fā)生反應(yīng)，所以粘接變得牢固，提高了粘接強(qiáng)度。
[0075]以上對(duì)本發(fā)明的光拾取器和RGB模塊的實(shí)施方式進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，也可適用于例如大型投影儀的透鏡之類的制品。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)部件的粘接構(gòu)造，在具有水平面和垂直面的殼體上粘接光學(xué)部件，其特征在于: 垂直面的單位面積的粘接力高于水平面的單位面積的粘接力。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)部件的粘接構(gòu)造，其特征在于: 在所述垂直面和與該垂直面相連的底部?jī)烧咚龉鈱W(xué)部件被粘接到殼體。
3.一種光學(xué)部件的制造方法，在具有水平面和垂直面的殼體上粘接光學(xué)部件，其特征在于: 通過在照射波長(zhǎng)較長(zhǎng)的第一 UV光后照射波長(zhǎng)較短的第二 UV光，來利用第一 UV光和第二 UV光兩者對(duì)垂直面的上部進(jìn)行表面改性。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)部件的粘接構(gòu)造，其特征在于: 在所述垂直面和與該垂直面相連的底部?jī)烧咚龉鈱W(xué)部件被粘接到殼體。
5.一種影像輸出裝置，具有在具有水平面和垂直面的殼體上粘接光學(xué)部件的結(jié)構(gòu)，其特征在于: 垂直面的單位面積的粘接力高于水平面的單位面積的粘接力。
6.如權(quán)利要求5所述的影像輸出裝置，其特征在于: 在所述垂直面和與該垂直面相連的底部?jī)烧咚龉鈱W(xué)部件被粘接到殼體。
【文檔編號(hào)】G02B7/00GK103995336SQ201310571664
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月18日
【發(fā)明者】岡村昌幸, 古市浩朗, 龜澤征彥, 田中哲平, 菅原仁 申請(qǐng)人:日立視聽媒體股份有限公司