CN112400131A - 用于光学部件的固定结构、光学单元以及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于光学部件的固定结构，其能够通过减小在用于固定光学部件的粘合剂固化和收缩时产生的应力来抑制光学部件的应变。本发明提供一种用于光学部件的固定结构，其设置有光学部件及与该光学部件的保持部分接触的接合部分，其构成为：该接合部分包括第一固化粘合剂层及第二固化粘合剂层；第一固化粘合剂层位于光学部件与第二固化粘合剂层之间，且第一固化粘合剂层的储存弹性模量低于第二固化粘合剂层的储存弹性模量。

Description

用于光学部件的固定结构、光学单元以及装置

技术领域

本技术涉及用于光学部件的固定结构、光学单元以及包括光学单元的装置。

背景技术

存在这样的情况：在通过粘合剂将诸如透镜之类的光学部件固定到固定框架时，粘合剂的固化和收缩导致光学部件的形变和位移。已经提出了各种抑制光学部件的这种形变和位移的技术。例如，专利文献1描述了一种光学构件的固定结构，其中使用高弹性粘合剂来定位光学构件并将其固定到保持装置，并且其中使用低弹性粘合剂来填充保持装置和光学构件之间的间隙。此外，专利文献2描述了一种包括粘合辅助构件的透镜组件，粘合辅助构件包括弹性构件，弹性构件可在粘合剂固化时由于从粘合剂施加的力而变形。

引文列表

专利文献

专利文件1：日本专利申请公开号2004-133073

专利文件2：日本专利申请公开号2016-85311

发明内容

本发明要解决的问题

在专利文献1所述的技术的情况下，当高弹性粘合剂固化时，在高弹性粘合剂和光学构件之间的界面处有可能产生高应力，并且在光学构件中有可能产生局部大形变。在专利文献2中所述的技术的情况下，很难减小由固化引起的应力以及在粘合剂和透镜之间的界面处产生的收缩，并且存在在透镜中产生形变的可能性。

因此，本技术的一个主要目的是提供用于光学部件的固定结构，其使得能够减小在用于固定光学部件的粘合剂固化和收缩时产生的应力，并使得能够抑制光学部件的形变。

对问题的解决方案

本发明人注意到，上述专利文献1和专利文献2所代表的常规技术能够有助于减小整个光学部件中的内应力，但是难以减小在光学部件和粘合剂之间的界面处产生的应力，并且深入研究了使得能够减小界面处的应力的技术。结果，本发明人发现，通过在光学部件的固定结构中设置具有特定储存弹性模量的粘合剂固化材料层，可以减小在光学部件和粘合剂之间的界面处产生的应力，并且可以抑制光学部件的形变，获得了本技术。

也就是说，本技术提供了一种用于光学部件的固定结构，包括：光学部件；以及与光学部件的保持部分接触的粘合部分，

其中，所述粘合部分包括第一粘合剂固化材料层和第二粘合剂固化材料层，

第一粘合剂固化材料层位于光学部件和第二粘合剂固化材料层之间，以及

第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量低于第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量。

第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量可以是第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量的1/2或更小。

在1Hz且30℃的条件下的动态力学分析中，所述第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量可以为10MPa或更大。

所述第一粘合剂固化材料层可以包含硅酮粘合剂的固化材料、改性硅酮粘合剂的固化材料或聚氨酯粘合剂的固化材料。

用于光学部件的固定结构还可以包括

第三粘合剂固化材料层，

其中，第三粘合剂固化材料层可以被布置在与第一粘合剂固化材料层相对的位置处，第二粘合剂固化材料层介于它们之间，以及

第三粘合剂固化材料层的储存弹性模量可以低于第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量。

此外，本技术提供了一种光学单元，包括：用于光学部件的固定结构；以及保持所述光学部件的保持部分。

此外，本技术提供了一种包括光学单元的装置。

此外，本技术提供了一种光学单元，包括：用于光学部件的固定结构；以及保持所述光学部件的金属保持部分，

其中，光学部件是玻璃透镜，

在所述玻璃透镜的直径为25mm或更大的情况下，粘合部分的宽度和高度中的每一个是所述玻璃透镜的直径的1/10或更小，以及

在所述玻璃透镜的直径小于25mm的情况下，粘合部分的宽度和高度中的每一个是2.5mm或更小。

在该光学单元中，所述第一粘合剂固化材料层的厚度可以为0.2mm或更大。

在该光学单元中，

所述玻璃透镜的杨氏模量可以为50GPa或更大，并且厚度为5mm或更大，

第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量可以为第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量的1/4或更小，以及

在1Hz且30℃的条件下的动态力学分析中，第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量可以为21MPa或更小。

发明效果

根据本技术，在通过粘合剂固定光学部件的技术中，可以减小由粘合剂的固化和收缩引起的应力，并且可以抑制光学部件的形变。注意，本技术的效果不限于本文所述的效果，而是可以是本说明书中描述的任何效果。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的用于光学部件的固定结构1的示例的示意平面图。

图2是沿图1中的截面部分A-A的端视图。

图3是沿图1中的截面部分A'-A'的端视图。

图4是示出用于固定光学部件的方法的示例的示意处理说明图。

图5是示出根据第二实施例的用于光学部件的固定结构11的示例的示意平面图。

图6是沿图5中的截面部分B-B的端视图。

图7是沿图5中的截面部分B'-B'的端视图。

图8是示出根据第三实施例的用于光学部件的固定结构21的示例的示意端视图。

图9是示出根据第四实施例的用于光学部件的固定结构31的示例的示意端视图。

图10提供了示出示例1到3以及比较示例1和2中的光学单元的截面的示意图。

图11是示出示例4中的光学单元的截面的示意图。

图12提供了每个示出使用示例4中的光学单元的粘弹性模拟的结果的图。

图13是示出使用示例4中的光学单元的粘弹性模拟的结果的图。

具体实施方式

下面，将参考附图描述实施本技术的优选模式。注意，下面描述的实施例是本技术的代表性实施例，并且不应通过这些实施例限缩地解释本技术的范围。

<第一实施例>

将描述根据本技术的第一实施例的用于光学部件的固定结构。

图1是示出根据第一实施例的用于光学部件的固定结构1的示例的示意平面图。图2是沿图1中的截面部分A-A的端视图。用于光学部件的固定结构1包括光学部件2和与用于光学部件2的保持部分3接触的粘合部分4。

光学部件2的示例包括透镜和偏振板。光学部件2的形状并不特别受限。在本实施例中，将作为示例描述光学部件2是圆板状透镜的情况。光学部件2的材料并不特别受限，其示例包括玻璃、合成树脂、合成石英及萤石。

保持部分3的形状并不特别受限。在本实施例中，作为示例，将描述如下情况：保持部分3形成为圆形平板形状，并且包括保持框架3a、安装光学部件2的底面部分3b、容纳粘合部分4的粘合槽3c以及通孔3d。保持框架3a形成为环形，并且位于保持部分3的最外侧。保持框架3a内为底面部分3b。底面部分3b设有环形粘合槽3c。通孔3d形成在粘合槽3c的内侧，即，在底面部分3b的中心部分处。

如图2所示，光学部件2安装在底面部分3b上，以覆盖粘合槽3c，光学部件2的下表面与底面部分3b接触。粘合部分4设置在粘合槽3c内。粘合部分4的上表面与光学部件2的下表面接触，粘合部分4的下表面与粘合槽3c的底面接触。

形成保持部分3的材料并不特别受限，例如，可以使用本领域已知的材料，例如合成树脂和金属。用于形成保持部分3的方法并不特别受限，并且可以通过本领域已知的方法(例如切割和注射成型)来形成保持部分3。

图3是沿图1中的截面部分A'-A'的端视图。如图3所示，粘合部分4包括第一粘合剂固化材料层4a和第二粘合剂固化材料层4b。第一粘合剂固化材料层4a位于光学部件2和第二粘合剂固化材料层4b之间。第二粘合剂固化材料层4b位于第一粘合剂固化材料层4a和保持部分3(粘合槽3c的底面)之间。第一粘合剂固化材料层4a层叠在第二粘合剂固化材料层4b上。第一粘合剂固化材料层4a的上表面与光学部件2的下表面接触，第二粘合剂固化材料层4b的下表面与粘合槽3c的底面接触。利用这种构成，粘合部分4将光学部件2和保持部分3彼此接合并固定。

注意，在本技术中，“粘合剂固化材料层”是指包含粘合剂的固化材料的层。即，根据本实施例的第一粘合剂固化材料层4a和第二粘合剂固化材料层4b包含固化粘合剂。

在用于固化粘合剂的处理中，随着单体和低聚物的接合反应和交联反应的进展，粘合剂的体积减小。在粘合界面处，粘合剂在粘合剂处于液体状态时与光学部件接合，当粘合剂体积减小时，光学部件不能一起收缩，在粘合剂与光学部件之间的界面处产生由于固化和收缩导致的应力，并在光学部件中产生形变。

在根据本实施例的用于光学部件的固定结构1中，为了防止由于粘合剂的固化和收缩引起的应力而在光学部件2中产生形变，第一粘合剂固化材料层4a的储存弹性模量被设定为低于第二粘合剂固化材料层4b的储存弹性模量。优选地，第一粘合剂固化材料层4a的储存弹性模量被设定为第二粘合剂固化材料层4b的储存弹性模量的1/2或更小。

这里，将描述储存弹性模量。

一般而言，本领域中使用的粘合剂包含聚合物材料作为主要成分。包含作为主要成分的聚合物材料的粘合剂的固化材料是具有弹性和粘性特性两者的粘弹性体。已知动态力学分析(DMA)是一种用于评价粘弹性体的粘弹性的方法。在动态力学分析中，将周期性波动的应力施加到粘弹性体，并测量形变幅度，以导出各频率下的复弹性模量。用复数表示的复弹性模量可以分解为两项，即充当实部的储存弹性模量，和充当虚部的损耗弹性模量。储存弹性模量是从弹性导出的术语，术语“储存”是指粘弹性体在其中储存弹性能量的效应。

本技术中的储存弹性模量是通过在频率为1Hz并且温度为30℃的条件下的动态力学分析得到的。本技术中的储存弹性模量是使用设备测量的值，在该设备中，动态力学分析(DMA)选项(nanoDMAIII)被添加到由Hysitron制造的纳米压痕设备(TriboIndenterTI980)。

回到图3，将进一步描述本实施例。根据本实施例的用于光学部件的固定结构1具有如下特性：与光学部件2接触的第一粘合剂固化材料层4a具有比与粘合槽3c接触的第二粘合剂固化材料层4b的储存弹性模量低的储存弹性模量。这样，通过在光学部件2和第二粘合剂固化材料层4b之间设置具有相对低的储存弹性模量的第一粘合剂固化材料层4a，可以缓和当粘合剂固化和收缩时在光学部件2和粘合剂之间的界面处产生的应力，并且可以减小施加到光学部件2的形变。

优选地，第一粘合剂固化材料层4a的储存弹性模量为第二粘合剂固化材料层4b的储存弹性模量的1/2或更小。结果，可以更有效地抑制光学部件2的形变。

在1Hz和30℃条件下的动态力学分析中，第一粘合剂固化材料层4a的储存弹性模量优选地为5MPa或更小，更优选地为4MPa或更小，更优选地为3MPa或更小、尤其优选地为2.5MPa或更小。结果，可以在光学部件2和粘合部分4之间的界面处施加更优异的应力缓和效果，并且更有效地抑制光学部件2的形变。

在根据本实施例的用于光学部件的固定结构1中，通过一个粘合剂固化材料层(第一粘合剂固化材料层4a)来缓和应力，在下面描述的第三实施例和第四实施例中，通过两个粘合剂固化材料层(第一粘合剂固化材料层和第三粘合剂固化材料层)来缓和应力。在储存弹性模量相等的情况下，根据计算，在设置两个缓和应力的粘合剂固化材料层的情况下的光学部件的形变量是在设置一个层的情况下的形变量的1/2。也就是说，在根据本实施例的第一粘合剂固化材料层4a的储存弹性模量为2.5MPa(5MPa的1/2)的情况下，可以获得与通过两个均具有5MPa的储存弹性模量的粘合剂固化材料层来缓和应力的情况类似的效果。以这种方式，通过将第一粘合剂固化材料层4a的储存弹性模量设定为2.5MPa或更小，可以以更简单的构成获得高应力缓和效果。

在1Hz和30℃条件下的动态力学分析中，第二粘合剂固化材料层4b的储存弹性模量优选地为10MPa或更高，更优选地为15MPa或更高，更优选地为20MPa或更高。结果，可以进一步提高粘合强度。

用于第一粘合剂固化材料层4a的粘合剂可与用于第二粘合剂固化材料层4b的粘合剂相同或不同。在用于第一粘合剂固化材料层4a的粘合剂和用于第二粘合剂固化材料层4b的粘合剂相同的情况下，第一粘合剂固化材料层4a的固化程度被设定为不同于第二粘合剂固化材料层4b的固化程度，以使第一粘合剂固化材料层4a的储存弹性模量低于第二粘合剂固化材料层4b的储存弹性模量。

第一粘合剂固化材料层4a优选包含硅酮粘合剂的固化材料、改性硅酮粘合剂的固化材料或聚氨酯粘合剂的固化材料，以进一步提高应力缓和效果。第二粘合剂固化材料层4b优选包含改性丙烯酸酯粘合剂的固化材料。由于改性丙烯酸酯粘合剂在紫外光照射下在约几秒钟的短时段内固化，因此通过使用该改性丙烯酸酯粘合剂可以高效地形成第二粘合剂固化材料层4b。

接下来，将描述根据本实施例的用于在用于光学部件的固定结构1中固定光学部件的方法。

图4是示出用于固定光学部件的方法的示例的示意处理说明图。图4A是示出将第一粘合剂40a涂覆到光学部件2的处理的示意图。图4B和4b是示意图，均示出将第二粘合剂40b涂覆到保持部分3的粘合槽3c的处理。图4C是示出将光学部件2安装在保持部分3中的底面部分3b上的处理的示意图。

首先，如图4A所示，将第一粘合剂40a涂覆于光学部件2的下表面，即，与保持部分3接触的光学部件2的表面。第一粘合剂40a是在固化时成为第一粘合剂固化材料层4a的粘合剂。将第一粘合剂40a涂覆到与保持部分3的粘合槽3c相对应的位置。第一粘合剂40a的涂覆量优选地完全均匀，但只要不损害本技术的效果，则可以稍微不均匀。在涂覆第一粘合剂40a后，固化第一粘合剂40a以形成第一粘合剂固化材料层4a。只需根据第一粘合剂40a的类型适当选择固化手段。

随后，如图4B或图4b所示，将第二粘合剂40b涂覆到保持部分3的粘合槽3c的内侧。第二粘合剂40b是在固化时成为第二粘合剂固化材料层4b的粘合剂。如图4B所示，第二粘合剂40b可涂覆到粘合槽3c的整个底面，或如图4b所示，可涂覆成位于粘合槽3c的内侧的点。另外，第二粘合剂40b的涂覆量优选地是均匀的，但可稍微不均匀，只要本技术的效果没有受到损害。注意，对于顺序，将第一粘合剂40a涂覆到光学部件2的处理或将第二粘合剂40b涂覆到保持部分3的处理可以是第一个，或者这些处理可以是同时进行的。

随后，如图4C所示，光学部件2安装在保持部分3中的底面部分3b上。此时，安装光学部件2，使得涂覆到光学部件2的下表面的第一粘合剂40a和涂覆到保持部分3的粘合槽3c的第二粘合剂40b彼此接触。此后，调整光学部件2相对于保持部分3的位置，并且固化第二粘合剂40b，以形成第二粘合剂固化材料层4b。只需根据第二粘合剂40b的类型适当地选择固化手段。

注意，可以通过在中间停止第一粘合剂40a的固化来调整固化程度，以使第一粘合剂40a不完全固化，使得第一粘合剂40a在与第二粘合剂40b固化相同的时间完全固化。

通过上述过程，形成包括第一粘合剂固化材料层4a和第二粘合剂固化材料层4b的粘合部分4，并且光学部件2和保持部分3被接合并固定。

利用根据本实施例的用于光学部件的固定结构1，通过第一粘合剂固化材料层4a可以减小当粘合剂固化和收缩时在光学部件2中产生的应力，并且可以抑制光学部件2的形变。

此外，在根据本实施例的用于光学部件的固定结构1中，保持部分3包括容纳粘合部分4(第一粘合剂固化材料层4a和第二粘合剂固化材料层4b)的粘合槽3c，并且光学部件2的下表面与保持部分3的底面部分3b接触。由于当第二粘合剂40b固化和收缩时，在光学部件2中产生向下应力，因此要发生光学部件2的位移以缓和由固化和收缩引起的应力。然而，对于根据本实施例的用于光学部件的固定结构1，由于第一粘合剂固化材料层4a缓和应力，并且光学部件2固定在底面部分3b处，该底面部分3b是与保持部分3的接触面，因此光学部件2的位移被显著地抑制。因此，根据本实施例的用于光学部件的固定结构1能够有效地抑制光学部件2的位移。

<第二实施例>

将描述根据本技术的第二实施例的用于光学部件的固定结构。

图5是示出根据第二实施例的用于光学部件的固定结构11的示例的示意平面图。图6是沿图5中的截面部分B-B的端视图。如图5和6所示，根据本实施例的用于光学部件的固定结构11包括粘合部分14，而不是上述第一实施例中的粘合部分4。另一方面，本实施例所述的保持部分3不包括粘合槽3c。粘合部分14与光学部件2的外周面、保持框架3a的内周面和底面部分3b接触。以下，将主要描述与上述第一实施例的不同点。

图7是沿图5中的截面部分B'-B'的端视图。如图7所示，粘合部分14包括第一粘合剂固化材料层14a和第二粘合剂固化材料层14b。第一粘合剂固化材料层14a位于光学部件2和第二粘合剂固化材料层14b之间。第二粘合剂固化材料层14b位于第一粘合剂固化材料层14a和保持部分3(保持框架3a)之间。更具体地说，第一粘合剂固化材料层14a与光学部件2的外周面、第二粘合剂固化材料层14b和底面部分3b接触。第二粘合剂固化材料层14b与第一粘合剂固化材料层14a、保持框架3a的内周面和底面部分3b接触。通过这样的构成，粘合部分14b将光学部件2和保持部分3彼此接合并固定。

利用根据本实施例的用于光学部件的固定结构11，通过第一粘合剂固化材料层14a可以减小当粘合剂固化和收缩时在光学部件2中产生的应力，并且可以抑制光学部件2的形变。

要发生光学部件2的位移，以缓和由粘合剂的固化和收缩导致的应力。然而，利用根据本实施例的用于光学部件的固定结构11，由于第一粘合剂固化材料层14a缓和在光学部件2中产生的应力，因此光学部件2的位移可以被抑制。

<第三实施例>

将描述根据本技术的第三实施例的用于光学部件的固定结构。

图8是示出根据第三实施例的用于光学部件的固定结构21的示例的示意端视图。根据本实施例的用于光学部件的固定结构21包括粘合部分24，而不是上述第一实施例中的粘合部分4。粘合部分24除了第一粘合剂固化材料层24a和第二粘合剂固化材料层24b之外，还包括第三粘合剂固化材料层24c。下面将主要描述与上述第一实施例的不同点。

如图8所示，粘合部分24包括第一粘合剂固化材料层24a、第二粘合剂固化材料层24b和第三粘合剂固化材料层24c。第三粘合剂固化材料层24c被布置在与第一粘合剂固化材料层24a相对的位置处，第二粘合剂固化材料层24b介于其间。

更具体地说，第一粘合剂固化材料层24a位于光学部件2和第二粘合剂固化材料层24b之间。第二粘合剂固化材料层24b位于第一粘合剂固化材料层24a和第三粘合剂固化材料层24c之间。第三粘合剂固化材料层24c位于第二粘合剂固化材料层24b和保持部分3(粘合槽3c的底面)之间。即，第一粘合剂固化材料层24a层叠在第二粘合剂固化材料层24b上，第二粘合剂固化材料层24b层叠在第三粘合剂固化材料层24c上。第一粘合剂固化材料层24a的上表面与光学部件2的下表面接触，第三粘合剂固化材料层24c的下表面与粘合槽3c的底面接触，通过该构成，粘合部分24将光学部件2和保持部分3彼此接合并固定。

第三粘合剂固化材料层24c的储存弹性模量优选地低于第二粘合剂固化材料层24b的储存弹性模量，并且更优选地是第二粘合剂固化材料层24b的储存弹性模量的1/2或更小。结果，可以更有效地抑制光学部件2的形变。优选地，在1Hz和30℃条件下的动态力学分析中，第三粘合剂固化材料层4b的储存弹性模量优选地为5MPa或更小，更优选地为4MPa或更小，更优选地为3MPa或更小，特别优选地为2.5MPa或更小。结果，可以更有效地缓和由粘合剂的固化和收缩导致的应力，并且可以进一步抑制光学部件2的形变。第三粘合剂固化材料层24c的储存弹性模量可以与第一粘合剂固化材料层24a的储存弹性模量相同或不同。

用于第三粘合剂固化材料层24c的粘合剂可以与用于第一粘合剂固化材料层24a的粘合剂相同或不同。此外，用于第三粘合剂固化材料层24c的粘合剂可以与用于第二粘合剂固化材料层24b的相同或不同。用于第一粘合剂固化材料层24a、第二粘合剂固化材料层24b和第三粘合剂固化材料层24c的粘合剂都可以是相同的。在用于第二粘合剂固化材料层24b的粘合剂和用于第三粘合剂固化材料层24c的粘合剂相同的情况下，优选地将第二粘合剂固化材料层24b的固化程度设定为与第三粘合剂固化材料层24c的固化程度不同。因此，第三粘合剂固化材料层24c的储存弹性模量优选地低于第二粘合剂固化材料层24b的储存弹性模量。

第三粘合剂固化材料层24c优选地包含硅酮粘合剂的固化材料、改性硅酮粘合剂的固化材料或聚氨酯粘合剂的固化材料，以进一步提高应力缓和效果。

利用根据本实施例的用于光学部件的固定结构21，可以通过第一粘合剂固化材料层24a和第三粘合剂固化材料层24c减小在粘合剂固化和收缩时在光学部件2中产生的应力，并且可以抑制光学部件2的形变。由于根据本实施例的用于光学部件的固定结构21包括第三粘合剂固化材料层24c，因此用于光学部件的固定结构21发挥比根据上述第一实施例的用于光学部件的固定结构1更高的应力缓和效果，并且能够更有效地抑制光学部件2的形变。

此外，在根据本实施例的用于光学部件的固定结构21中，由于光学部件2如上述第一实施例中那样固定在保持部分3的底面部分3b处，因此可以有效地抑制光学部件2的位移。

<第四实施例>

将描述根据本技术的第四实施例的用于光学部件的固定结构。

图9是示出根据第四实施例的用于光学部件的固定结构31的示例的示意端视图。如图9所示，根据本实施例的用于光学部件的固定结构31包括粘合部分34，而不是上述第二实施例中的粘合部分14。粘合部分34除了第一粘合剂固化材料层34a和第二粘合剂固化材料层34b外，还包括第三粘合剂固化材料层34c。粘合部分34与光学部件2的外周面、保持框架3a的内周面和底面部分3b接触。以下，将主要描述与上述第二实施例不同的点。

如图9所示，粘合部分34包括第一粘合剂固化材料层34a、第二粘合剂固化材料层34b和第三粘合剂固化材料层34c。第三粘合剂固化材料层34c被布置在与第一粘合剂固化材料层34a相对的位置处，第二粘合剂固化材料层34b介于其间。

更具体地说，第一粘合剂固化材料层34a位于光学部件2和第二粘合剂固化材料层34b之间。第二粘合剂固化材料层34b位于第一粘合剂固化材料层34a和第三粘合剂固化材料层34c之间。第三粘合剂固化材料层34c位于第二粘合剂固化材料层34b和保持部分3(保持框架3a)之间。更具体地说，第一粘合剂固化材料层34a与光学部件2的外周面、第二粘合剂固化材料层34b和底面部分3b接触。第二粘合剂固化材料层34b与第一粘合剂固化材料层34a、第三粘合剂固化材料层34c和底面部分3b接触。第三粘合剂固化材料层34c与第二粘合剂固化材料层34b、保持框架3a的内周面和底面部分3b接触。通过这种构成，粘合部分34将光学部件2和保持部分3彼此接合并固定。

由于第三粘合剂固化材料层34c的优选实施例与上述第三实施例中的第三粘合剂固化材料层24c的相同，因此这里省略其描述。

利用根据本实施例的用于光学部件的固定结构31，可以通过第一粘合剂固化材料层34a和第三粘合剂固化材料层34c减小在粘合剂固化和收缩时在光学部件2中产生的应力，并且可以抑制光学部件2的形变。由于根据本实施例的用于光学部件的固定结构31包括第三粘合剂固化材料层34c，用于光学部件的固定结构31发挥比根据上述第二实施例的用于光学部件的固定结构11更高的应力缓和效果，并且能够更有效地抑制光学部件2的形变。

<第五实施例>

将描述根据本技术的第五实施例的光学单元。

根据本实施例的光学单元包括用于光学部件的上述固定结构和保持光学部件的保持部分，固定结构包括光学部件和粘合部分。即，根据本实施例的光学单元包括光学部件、保持光学部件的保持部分以及与保持部分接触的粘合部分。例如，根据本实施例的光学单元可以是透镜单元或偏振板单元。

根据本实施例的用于光学部件的固定结构和光学单元中的保持部分的构成可以是在上述第一到第四实施例中的每一个中描述的构成。

由于光学部件的形变被抑制，根据本实施例的包括用于光学部件的上述固定结构的光学单元表现出良好的光学性能。

<第六实施例>

将描述根据本技术的第六实施例的光学单元。

根据本实施例的光学单元包括根据第一实施例的用于光学部件的固定结构和保持光学部件的金属保持部分，并且光学部件是玻璃透镜。将参考示出第一实施例的图3来描述根据本实施例的光学单元。

在根据本实施例的光学单元中，在玻璃透镜2的直径为25mm或更大的情况下，将玻璃透镜2和保持部分3彼此接合和固定的粘合部分4的宽度和高度中的每一个优选地为玻璃透镜2的直径的1/10或更小。通过减小粘合部分4的粘合区域与玻璃透镜2的面积的比率，可以增强光学单元的实用性。另一方面，在玻璃透镜2的直径小于25mm的情况下，考虑到使用粘合剂所需的空间，粘合部分4的宽度和高度中的每一个优选地为2.5mm或更小。注意，粘合部分4的宽度是指沿着粘合槽3c的宽度方向的长度。此外，粘合部分4的高度是玻璃透镜2的下表面和粘合槽3c的底面之间的距离，并且等于第一粘合剂固化材料层4a的厚度和第二粘合剂固化材料层4b的厚度之和。

根据本实施例的光学单元中的第一粘合剂固化材料层4a的厚度优选地为0.2mm或更大，以确保用于缓和由于第二粘合剂固化材料层4b的固化和收缩而产生的形变能量所需的膜厚度。在第一粘合剂固化材料层4a的厚度为0.2mm或更大的情况下，即使在厚度略有波动和变化的情况下也可以获得基本恒定的形变抑制效果。

在根据本实施例的光学单元中，通过试验证实，当第一粘合剂固化材料层4a的储存弹性模量较小时，应力缓和效果变得更大，并且可以减小玻璃透镜2的表面的形变。也就是说，为了抑制由于粘合剂的固化和收缩而导致的玻璃透镜2的表面的形变，优选的是减小第一粘合剂固化材料层4a的储存弹性模量。

这里，由于玻璃透镜的性能取决于表面的形变，因此在某些情况下，高性能透镜需要具有表面不平度(变形量)为0.01μm或更小的高平坦度的玻璃透镜。为了在第一粘合剂固化材料层4a的厚度为0.2mm或更大的情况下抑制玻璃透镜2的表面的形变并且减小不平度，优选的是如上所述减小第一粘合剂固化材料层4a的储存弹性模量。另外，为了实现更高的平坦度，优选的是调整第二粘合剂固化材料层4b的储存弹性模量和玻璃透镜2的杨氏模量和厚度。

具体来说，第一粘合剂固化材料层4a的储存弹性模量优选地为第二粘合剂固化材料层4b的储存弹性模量的1/4或更小。在1Hz和30℃条件下的动态力学分析中，第二粘合剂固化材料层4b的储存弹性模量优选地为21MPa或更小。玻璃透镜2的杨氏模量优选地为50GPa或更大，且厚度优选地为5mm或更大。利用这样的构成，可以获得使得由粘合剂的固化和收缩导致的玻璃透镜2的表面的变形量能够被抑制到0.01μm或更小的光学单元。

<第七实施例>

将描述根据本技术的第七实施例的装置。

根据本实施例的装置包括上述光学单元。根据本实施例的装置的示例包括图像拾取装置、图像输出装置和光学装置。图像拾取装置的示例包括相机、具有相机功能的个人数字助理和具有相机功能的个人计算机。图像输出装置的示例包括投影仪和电影放映机。光学装置的示例包括光学拾取装置和包括该光学拾取装置的光盘装置。

由于抑制了光学部件的形变，根据本实施例的包括上述光学单元的装置表现出良好的光学性能。

示例

下面，将在示例的基础上进一步详细描述本技术。注意，下面描述的示例是本技术的代表性示例，并且不应通过这些示例限缩地解释本技术的范围。

<测试示例1>

在测试示例1中，进行了示例与比较示例之间的比较实验。图10提供了示出示例1到3以及比较示例1和2中的光学单元的截面的示意图。图10A示出示例1，图10B示出示例2，图10C示出比较示例1，图10D示出示例3，图10E示出比较示例2。在图10A至10E中的每一个中，上图示出了光学单元的截面，下图示出了粘合剂固化和收缩后的应力分布的评估结果。

图10A中所示的示例1是光学单元，其包括在上述第一实施例中描述的用于光学部件的固定结构1和保持部分3。即，在示例1中，用于光学部件的固定结构包括光学部件和粘合部分，粘合部分包括第一粘合剂固化材料层和第二粘合剂固化材料层，并且保持部分包括保持框架和粘合槽。

图10B中所示的示例2是光学单元，其包括在上述第三实施例中描述的用于光学部件的固定结构21和保持部分3。示例2与示例1的不同之处在于示例2包括第三粘合剂固化材料层。

图10C中所示的比较示例1是光学单元，其包括光学部件和第二粘合剂固化材料层。比较示例1与示例1和2的不同之处在于比较示例1不包括第一粘合剂固化材料层和第三粘合剂固化材料层。

图10D中所示的示例3是光学单元，其包括在上述第二实施例中描述的用于光学部件的固定结构11和保持部分3。也就是说，在示例3中，用于光学部件的固定结构包括光学部件和粘合部分，粘合部分包括第一粘合剂固化材料层和第二粘合剂固化材料层，并且保持部分包括保持框架并且不包括粘合槽。

图10E中所示的比较示例2是光学单元，其包括光学部件和第二粘合剂固化材料层。比较示例2与示例3的不同之处在于比较示例2不包括第一粘合剂固化材料层。

在每个示例和比较示例中使用的光学部件是玻璃圆板状透镜。光学部件的直径为26.4毫米，光学部件的厚度为1.4毫米。示例1和2以及比较示例1中的每一个中的粘合槽的宽度为2.8mm，深度为1.2mm。示例1和2以及比较示例1中的每一个的粘合部分的高度(光学部件的下表面与粘合槽的底面之间的距离)为1.2mm，粘合部分的宽度(沿粘合槽的宽度方向的长度)为2.4mm。在示例3和比较示例2中的每一个中的粘合部分的高度为1.4mm，并且粘合部分的宽度(光学部件的外周面与保持框架的内周面之间的距离)为1.8mm。

每个示例和比较示例中的第一粘合剂固化材料层和第三粘合剂固化材料层包含改性硅酮粘合剂(SL220，由Konishi有限公司制造)的固化材料。每个示例和比较示例中的第二粘合剂固化材料层包含改性丙烯酸酯粘合剂(CML08，由Kyoritsu化学有限公司制造)的固化材料。

在1Hz和30℃条件下的动态力学分析中，第一粘合剂固化材料层和第三粘合剂固化材料层中的每一个的储存弹性模量为4.8MPa，第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量为21MPa。使用对由Hysitron制造的纳米压痕装置(Triboindenter TI980)添加动态力学分析(DMA)选项(nanoDMAIII)的装置测量储存弹性模量。

利用有限元方法(FEM)软件(ANSYS，由ANSYS生产)对粘合剂固化和收缩后的光学部件的应力分布和形变进行了评估。

在图10A到10E中的每一个中，下图示出了粘合剂固化和收缩后的应力分布，颜色变化越明显表示应力越大。如图10A到10E所示，虽然在比较示例1和2中的光学部件中产生高应力，但是在示例1到3中应力被缓和。从这些结果证实，由于根据本技术的用于光学部件的固定结构，减小了由粘合剂的固化和收缩引起的应力。

光学部件在粘合剂固化和收缩后的形变(ε)如下。注意，测量形变的点由图10A至10E中的每个下图中的黑色圆圈指示。

示例1(图10A)：ε＝1.0E-6

示例2(图10B)：ε＝0.52E-6

比较示例1(图10C)：ε＝4.72E-6

示例3(图10D)：ε＝0.92E-6

比较示例2(图10E)：ε＝2.08E-6

以这种方式，在示例1到3中，与比较示例1和2中相比，光学部件的形变进一步减小。从这些结果证实，由于根据本技术的用于光学部件的固定结构，可以减小由于粘合剂的固化和收缩而引起的光学部件的形变。

<测试示例2>

在测试示例2中，使用示例4中的光学单元进行测试以检查玻璃透镜表面的形变对第一粘合剂固化材料层的依赖性。图11是示出示例4中的光学单元的截面的示意图。示例4中的光学单元具有上述第六实施例中描述的构成，并且具体来说包括直径为30mm、厚度为5mm并且杨氏模量为50GPa的玻璃透镜、金属保持部分以及粘合部分，粘合部分包括第一粘合剂固化材料层和第二粘合剂固化材料层。

图12提供了每一个示出使用图11所示的示例4中的光学单元的粘弹性模拟的结果的图。图11中的黑色圆圈表示分析玻璃透镜的形变的点。采用有限元方法(FEM)软件(ANSYS，由ANSYS生产)进行粘弹性模拟。

图11和12中所示的字符的含义如下。

W＝粘合部分的宽度(mm)

L＝粘合部分的高度(mm)

a＝第一粘合剂固化材料层的厚度(mm)

E'_a＝第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量(MPa)

E'_b＝第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量(MPa)

另外，在图12中的每个图中，纵轴表示玻璃透镜表面的形变，横轴表示第一粘合剂固化材料层的厚度a(mm)。

图12A示出了在第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量(E'_a)为4.8MPa、第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量(E'_b)为21MPa、粘合部分的宽度(W)为2.4mm并且粘合部分的高度(L)作为参数改变的情况下的结果。图12B示出了在第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量(E'_a)为4.8MPa、第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量(E'_b)为21MPa、粘合部分的高度(L)为1.2mm并且粘合部分的宽度(W)作为参数改变的情况下的结果。

如图12A和12B所示，在第一粘合剂固化材料层的厚度(a)为0.0到0.2mm的情况下，随着厚度(a)进一步增大，形变进一步减小。然而，在厚度(a)为0.2mm或更大的情况下，形变的减小程度变得较缓慢，并且已经证实，相对于厚度(a)的变化，获得了基本恒定的形变抑制效果。另外，在如图12A所示通过增大粘合部分的宽度(W)或如图12B所示增大粘合部分的高度(L)来增加粘合剂的量的情况下，玻璃表面的形变增大。然而，即使在粘合剂的量增大的情况下，在第一粘合剂固化材料层的厚度(a)为0.2mm或更大的情况下，仍然存在形变减小程度更缓慢的趋势，并且已确认获得基本上恒定的形变抑制效果。

图12C示出了在第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量(E'_b)为21MPa，粘合部分的宽度(W)为2.4mm，粘合部分的高度(L)为1.2mm，并且第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量(E'_a)作为参数改变的情况下的结果。如图12C所示，已确认，即使在储存弹性模量(E'_a)改变的情况下，在第一粘合剂固化材料层的厚度(a)为0.2mm或更大的情况下也获得恒定形变抑制效果。

图12所示的结果表明，在玻璃透镜的直径为25mm或更大并且粘合部分的宽度和高度均为玻璃透镜的直径的1/10或更小的条件下，在第一粘合剂固化材料层的厚度为0.2mm或更大的情况下，即使在厚度略有变化的情况下，应力缓和效果也没有显著波动，并且获得了基本恒定的应力缓和效果。

<测试示例3>

在测试示例3中，使用示例4中的光学单元进行测试以检查玻璃透镜表面的变形量对第一粘合剂固化材料层的依赖性。图13是示出使用图11中所示的示例4中的光学单元的与测试示例2中的方法类似方法的粘弹性模拟的结果的图。具体来说，图13示出了在第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量(E'_b)为21MPa、粘合部分的宽度(W)为2.4mm、粘合部分的高度(L)为1.2mm，并且第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量(E'_a)作为参数改变的情况下的结果。在图13的图中，纵轴表示玻璃透镜表面的变形量(μm)，横轴表示第一粘合剂固化材料层的厚度a(mm)。

从图13中的结果证实，在第一粘合剂固化材料层的厚度(a)为0.2mm或更大的情况下，在这种情况下，获得基本上恒定的形变抑制效果，并且其中储存弹性模量(E'_a)较低，玻璃透镜表面的变形量进一步减小。还证实，在第一粘合剂固化材料层的厚度(a)为0.2mm或更大的情况下，通过将第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量(E'_a)设定为4.8MPa或更小(第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量(E'_b)的1/4或更小)，可实现玻璃透镜的表面的0.01μm或更小的变形量的光学单元。

同时，在玻璃透镜的杨氏模量为50GPa或更大，且厚度为5mm或更大的情况下，玻璃透镜表面的形变和变形量小于示例4中的值，这表明，通过将第一粘合剂固化材料层的厚度(a)设定为0.2mm或更大，玻璃透镜表面的不平坦度可被抑制到0.01μm或更小。

注意，本技术可以采用以下构成。

[1]一种用于光学部件的固定结构，包括：光学部件；以及与光学部件的保持部分接触的粘合部分，

其中，所述粘合部分包括第一粘合剂固化材料层和第二粘合剂固化材料层，

第一粘合剂固化材料层位于光学部件和第二粘合剂固化材料层之间，以及

第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量低于第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量。

[2]根据[1]所述的光学部件的固定结构，其中，所述第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量为第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量的1/2或更小。

[3]根据[1]或[2]所述的光学部件的固定结构，其中，在1Hz且30℃的条件下的动态力学分析中，所述第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量为10MPa或更大。

[4]根据[1]至[3]中的任一项所述的光学部件的固定结构，其中所述第一粘合剂固化材料层包含硅酮粘合剂的固化材料、改性硅酮粘合剂的固化材料或聚氨酯粘合剂的固化材料。

[5]根据[1]至[4]中的任一项所述的光学部件的固定结构，还包括第三粘合剂固化材料层，

其中，第三粘合剂固化材料层被布置在与第一粘合剂固化材料层相对的位置处，第二粘合剂固化材料层介于它们之间，以及

第三粘合剂固化材料层的储存弹性模量低于第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量。

[6]一种光学单元，包括根据[1]至[5]中的任一项所述的用于光学部件的固定结构；以及保持所述光学部件的保持部分。

[7]一种装置，包括根据[6]所述的光学单元。

[8]一种光学单元，包括：根据[1]至[4]中的任一项所述的用于光学部件的固定结构；以及保持所述光学部件的金属保持部分，

其中，光学部件是玻璃透镜，

在所述玻璃透镜的直径为25mm或更大的情况下，粘合部分的宽度和高度中的每一个是所述玻璃透镜的直径的1/10或更小，以及

在所述玻璃透镜的直径小于25mm的情况下，粘合部分的宽度和高度中的每一个是2.5mm或更小。

[9]根据[8]所述的光学单元，其中，所述第一粘合剂固化材料层的厚度为0.2mm或更大。

[10]根据[9]所述的光学单元，

其中，所述玻璃透镜的杨氏模量为50GPa或更大，并且厚度为5mm或更大，

第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量为第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量的1/4或更小，以及

在1Hz且30℃的条件下的动态力学分析中，第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量为21MPa或更小。

附图标符列表

1、11、21、31 用于光学部件的固定结构

2 光学部件

3 保持部分

3a 保持框架

3b 底面部分

3c 粘合槽

3d 通孔

4 粘合部分

4a、14a、24a、34a 第一粘合剂固化材料层

4b、14b、24b、34b 第二粘合剂固化材料层

24c、34c 第三粘合剂固化材料层

Claims (10)

1.一种用于光学部件的固定结构，包括：光学部件；以及与光学部件的保持部分接触的粘合部分，

其中，所述粘合部分包括第一粘合剂固化材料层和第二粘合剂固化材料层，

第一粘合剂固化材料层位于光学部件和第二粘合剂固化材料层之间，以及

第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量低于第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量。

2.根据权利要求1所述的光学部件的固定结构，其中，所述第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量为第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量的1/2或更小。

3.根据权利要求1所述的光学部件的固定结构，其中，在1Hz且30℃的条件下的动态力学分析中，所述第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量为10MPa或更大。

4.根据权利要求1所述的光学部件的固定结构，其中所述第一粘合剂固化材料层包含硅酮粘合剂的固化材料、改性硅酮粘合剂的固化材料或聚氨酯粘合剂的固化材料。

5.根据权利要求1所述的光学部件的固定结构，还包括：第三粘合剂固化材料层，

其中，第三粘合剂固化材料层被布置在与第一粘合剂固化材料层相对的位置处，第二粘合剂固化材料层介于它们之间，以及

第三粘合剂固化材料层的储存弹性模量低于第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量。

6.一种光学单元，包括：根据权利要求1所述的用于光学部件的固定结构；以及保持所述光学部件的保持部分。

7.一种装置，包括：根据权利要求6所述的光学单元。

8.一种光学单元，包括：根据权利要求1所述的用于光学部件的固定结构；以及保持所述光学部件的金属保持部分，

其中，光学部件是玻璃透镜，

在所述玻璃透镜的直径为25mm或更大的情况下，粘合部分的宽度和高度中的每一个是所述玻璃透镜的直径的1/10或更小，以及

在所述玻璃透镜的直径小于25mm的情况下，粘合部分的宽度和高度中的每一个是2.5mm或更小。

9.根据权利要求8所述的光学单元，其中，所述第一粘合剂固化材料层的厚度为0.2mm或更大。

10.根据权利要求9所述的光学单元，

其中，所述玻璃透镜的杨氏模量为50GPa或更大，并且厚度为5mm或更大，

第一粘合剂固化材料层的储存弹性模量为第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量的1/4或更小，以及

在1Hz且30℃的条件下的动态力学分析中，第二粘合剂固化材料层的储存弹性模量为21MPa或更小。

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