JP2001301053A - 非球面複合層を持った接合レンズの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非球面複合層の成形と、レンズ同士の接合と
を一度の工程で同時に行えるようにした非球面複合層を
持った接合レンズの成形方法を得る。 【解決手段】 金型１を用いて第１のレンズ６へ非球面
複合層を成形する紫外線硬化性樹脂５ａと、第１のレン
ズ６と第２のレンズ８同士の接合に用いる接着剤７とを
ほぼ同一の照射条件により硬化する紫外線硬化性樹脂を
用い、金型１に対して第１のレンズ６の調芯と、第１の
レンズ６に対して第２のレンズ８の調芯をレンズ位置調
整機構９及びコリメータ４を用いて一工程で行い、第１
のレンズ６への非球面複合層５の成形と、第１のレンズ
６及び第２のレンズ８の接合とを一回の紫外線照射によ
り同時に行えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非球面複合層を持
った接合レンズの成形方法に関し、詳しくは、単レンズ
への非球面複合層の成形と、単レンズ同士の接合とを一
回の光照射により同時に行えるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、単レンズに非球面複合層を形
成した、いわゆる複合レンズは比較的安価に非球面レン
ズを成形する手段として実用化されている。この複合レ
ンズは、光学ガラス製の単レンズのレンズ面に紫外線硬
化性樹脂等からなる複合層を形成することによって製作
されている。

【０００３】一方、複数の単レンズを接合した接合レン
ズも従来から、アッベ数の異なる複数の単レンズを接合
して色収差の補正用に用いたり、接合によるレンズ組付
け時のレンズ間の変芯や間隔のずれを回避するために適
している。

【０００４】ところで、複合レンズと接合レンズとの両
方の機能を備えた、いわゆる非球面複合層を持った接合
レンズを成形する従来の成形方法としては、一般に単レ
ンズの一方のレンズ面に非球面複合層を形成して複合レ
ンズを成形した後、別の工程で複合レンズの他方のレン
ズ面に別の単レンズを接合する方法が採られている。

【０００５】ここで、上述した従来の非球面複合層を持
った接合レンズの成形方法の手順を図８〜図１１につい
て説明する。

【０００６】まず、図８に示すように金型３０の鏡面加
工した非球面複合層形成のための転写面３１に所定量の
紫外線硬化性樹脂３２を滴下した後、金型３０に凸レン
ズ３３をセットし、この凸レンズ３３を図９に示すよう
に支持枠３４を用いて金型３０に固定する。このセット
状態において凸レンズ３３側から紫外線ＵＶを所定時間
照射することで、凸レンズ３３を透過した紫外線によっ
て紫外線硬化性樹脂３２が硬化する。この後、金型３０
から凸レンズ３３を取り出すことによって、図９ａに示
すように凸レンズ３３の一面に非球面複合層３２が形成
された複合レンズ３５が成形される。

【０００７】上述のように成形された複合レンズ３５に
単レンズを接合するには、図１０に示すように金型３０
に複合レンズ３５をセットし、凸レンズ３３の他面に紫
外線硬化性樹脂からなる接着剤３６を所定量滴下あるい
は塗布した後、凹レンズ３７を圧着し、図１１に示すよ
うに支持枠３８を用いて金型３０に固定する。このセッ
ト状態において凹レンズ３７側から紫外線ＵＶを所定時
間照射することで、凹レンズ３７を透過した紫外線によ
って接着剤３６が硬化し、図１１ａに示すように非球面
複合層を持った接合レンズ３８が成形される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した非球
面複合層を持った接合レンズの成形方法では、複合レン
ズの成形と接合レンズの成形とがそれぞれ別工程で行わ
れているので、工程数が増加し製作作業が煩雑であると
いった問題がある。

【０００９】また、複合レンズ成形時での金型３０の転
写面の光軸と凸レンズ３３の光軸とのずれを調整するた
めの調芯作業や、接合レンズ成形時の凸レンズ３３と凹
レンズ３７との光軸のずれを調整するための調芯作業を
それぞれ別工程で行う必要があり、効率のよい成形方法
とは言えない。

【００１０】本発明は、上述したような課題を解消する
ためになされたもので、非球面複合層の成形と、レンズ
同士の接合とを一度の工程で同時に行えるようにした非
球面複合層を持った接合レンズの成形方法を得ることを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め本発明による非球面複合層を持った接合レンズの成形
方法は、金型を用いてレンズへ非球面複合層を成形する
樹脂材と、レンズ同士の接合に用いる接着剤とをほぼ同
一の照射条件により硬化する硬化性樹脂を用い、レンズ
への非球面複合層の成形と、レンズ同士の接合とを一回
の照射により同時に行えるようにしたものである。

【００１２】上述した成形方法によれば、レンズへの非
球面複合層の成形と、レンズ同士の接合とが一度の工程
で同時に行えるようになり、成形工程の簡略化を図るこ
とができ、効率的な成形方法となる。

【００１３】また、非球面複合層の成形時の金型に対す
るレンズの調芯と、接合レンズ成形時のレンズ同士の調
芯とが同時に行えるようにしたことによって、効率のよ
い調芯作業が可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明による非球面複合層
を持った接合レンズの成形方法の実施の形態を図面を参
照して説明する。

【００１５】図１〜図３は一連の各成形工程を示した概
要図である。図１Ａは金型１の断面図であり、金型１に
は非球面複合層を形成するため、例えば表面がニッケル
メッキ処理され鏡面加工された転写面２を有し、この転
写面２の外周部には非球面複合層が形成されるガラスレ
ンズである後述する第１のレンズがセットされる環状の
受け面３が形成されている。ここで、金型１は光軸観察
手段である例えばコリメータ４によって金型１の２つの
中心点ａ，ｂの反射芯が一致するように肉眼で観察しな
がらコリメータ４の光軸上に金型中心が位置するように
基準位置が設定される。

【００１６】さて、上述したように基準位置が設定され
た金型１の転写面２上に図１Ｂに示すように非球面複合
層の樹脂材料となる紫外線硬化性樹脂５ａが所定量滴下
される。

【００１７】そして、紫外線硬化性樹脂５ａが滴下され
た金型１上に図２Ｃに示すようにガラス製の凹レンズか
らなる第１のレンズ６が受け面３上にセットされる。こ
こで、第１のレンズ６はその外周面が後述するレンズ位
置調整機構により保持され、受け面３に対して加圧する
ことによって転写面２上の紫外線硬化性樹脂５ａが転写
面２の全体に充満し、転写面２から溢れた紫外線硬化性
樹脂は第１のレンズ６と受け面３との間から外部へ排出
される。この後、第１のレンズ６は金型１に対して調芯
される。この調芯操作はレンズ光軸観察手段となるコリ
メータ４によって第１のレンズ６の２つの中心点ａ，ｂ
の反射芯が一致するようにコリメータ４を肉眼で観察し
ながらレンズ位置調整機構を操作し、金型１の受け面３
に対して第１のレンズ６を前後左右に調整移動させるこ
とによって調芯が行われる。

【００１８】この後、図２Ｄに示すように第１のレンズ
６上に紫外線硬化性樹脂からなる接着剤７が所定量滴下
される。ここで、紫外線硬化性樹脂からなる接着剤７
と、非球面複合層の樹脂材料となる紫外線硬化性樹脂５
ａとは、ほぼ同一の波長範囲の例えば透明なアクリル系
あるいはエポキシ系の紫外線硬化性樹脂からなる。

【００１９】かくして、接着剤７が滴下された第１のレ
ンズ６上に図３Ｅに示すようにガラス製の凸レンズから
なる第２のレンズ８がセットされる。第２のレンズ８は
その外周面がレンズ位置調整機構により保持され、第１
のレンズ６に対して加圧することによって接着剤７がレ
ンズ面全体に拡がる。この後、第２のレンズ８を第１の
レンズ６に対して調芯される。この調芯操作は上述した
場合と同様にコリメータ４によって第２のレンズ８の２
つの中心点ａ，ｂの反射芯が一致するようにコリメータ
４で観察しながらレンズ位置調整機構を操作し、第１の
レンズ６に対して第２のレンズ８を前後左右に調整移動
させることによって調芯が行われる。尚、第２のレンズ
８の調芯操作において第１のレンズ６が移動しないよう
に支持枠により固定するようにしてもよい。

【００２０】上述したレンズ位置調整機構の全体を符号
９で示し、図４はこのレンズ位置調整機構９の実施の形
態例の斜視図を示し、図５はレンズ位置調整機構９によ
って第１のレンズ６に対して第２のレンズ８を調芯操作
する様子を示す。

【００２１】レンズ位置調整機構９は内外二重の外側リ
ング枠１０と内側リング枠１１とを有し、このうち、外
側リング枠１０は対向する一対のＸ軸ピン１２，１２に
よって固定フレーム１３に回動可能に支承され、一方の
Ｘ軸ピン１２側に対応する外側リング枠１０の上縁から
鉤状の第１のレバー１４が立設している。また、内側リ
ング枠１１はＸ軸ピン１２，１２とは直交する向きに配
置したＹ軸ピン１５，１５によって外側リング枠１０に
回動可能に支承され、一方のＹ軸ピン１５に対応する内
側リング枠１１の上縁から鉤状の第２のレバー１５が立
設している。さらに、内側リング枠１１には下縁から等
間隔に３つの脚片１７，１７，１７が垂設され、これら
各脚片１７の下端部にそれぞれ内側に向き合うようにレ
ンズ保持部１８が形成されている。

【００２２】すなわち、このように構成したレンズ位置
調整機構９は、第１のレバー１４を矢印方向へ揺動動作
させることで、Ｘ軸ピン１２，１２を回動支点として外
側リング枠１０と共に内側リング枠１１を回動させ、各
レンズ保持部１８を図５において前後方向へ微動調整さ
せることができる。また、第２のレバー１６を矢印方向
へ揺動動作させることで、Ｙ軸ピン１６，１６を回動支
点として内側リング枠１１のみを回動させ、各レンズ保
持部１８を図５において左右方向へ微動調整させること
ができる。

【００２３】ここで、図５において各レンズ保持部１８
で第２のレンズ８が保持された状態では、Ｘ軸ピン１２
及びＹ軸ピン１６から第２のレンズ８のレンズ接合面ま
での曲率半径Ｒ₁ 及びＲ₂ は第２のレンズ７のレンズ曲
面と等しくされている。従って、レンズ位置調整機構９
の操作によって第２のレンズ８を第１のレンズ６との接
合面を滑らせることで調芯させることができる。さら
に、レンズ保持部１８によって第２のレンズ８を保持し
た状態で、第１のレンズ６に対して第２のレンズ８を垂
直方向への押し付けを可能にすれば、レンズ接合面への
気泡の侵入や接合不良を回避することができる。尚、こ
の際、第２のレンズ８の調芯操作にあっては、予め金型
１に対して調芯されている第１のレンズ６が移動しない
ように固定枠１９により固定されている。

【００２４】また、第１のレバー１４及び第２のレバー
１６はコリメータ４の調整操作に連動するレンズ位置調
整回路２０からの信号制御に基づきそれぞれのアクチュ
エータ２１，２２によって駆動される。

【００２５】第１のレンズ６に第２のレンズ８の調芯が
終了された後、非球面複合層となる紫外線硬化性樹脂５
ａの硬化と、第１のレンズ６と第２のレンズ８間の紫外
線硬化性樹脂からなる接着剤７の硬化とが紫外線照射ラ
ンプ２３によって同時に行われる。この例では、紫外線
照射ランプ２３からの紫外線はコリメータ４の光軸上に
配置した切換え式の反射ミラー２４によってレンズ側に
照射させる方法を採用している。

【００２６】すなわち、紫外線が照射されることによっ
て、紫外線硬化性樹脂５ａは第１のレンズ６に非球面複
合層５となって形成され、そして、硬化された接着剤７
によって第１のレンズ６に第２のレンズ８が接合され、
図６に示した、いわゆる非球面複合層を持った接合レン
ズが成形される。

【００２７】このような非球面複合層を持った接合レン
ズの成形方法によれば、金型１に対して第１のレンズ６
の調芯操作と、第１のレンズ６に対して第２のレンズ８
の調芯操作に係わる工程をレンズ位置調整機構９を用い
て一度に行うことができ、特に、非球面複合層５の硬化
処理と、レンズ結合の接着剤７の硬化処理とを一回の紫
外線照射により完了することができる。

【００２８】本発明は、上述しかつ図面に示した実施の
形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範
囲内で種々の変形実施が可能である。

【００２９】図７はレンズ位置調整機構９の別の実施の
形態を示したもので、第２のレンズ８の外周面上に対応
するように複数の球状の調整部材２５，２５，２５を備
え、これら調整部材２５をコリメータの調整操作に連動
するレンズ位置調整回路２６からの信号制御に基づきそ
れぞれのアクチュエータ２７によって上下動可能にされ
るようにしたものである。

【００３０】上述したレンズ位置調整機構９によれば、
それぞれの調整部材２５により第２のレンズ８の外周面
を軽く押し叩き、第２のレンズ８のバランス若しくは変
位量をコントロールすることによって、第２のレンズ８
を第１のレンズ６との接合面上で滑らせ調芯操作を行う
ことができる。

【００３１】また、レンズ光軸観察手段として肉眼でレ
ンズの反射芯を捕らえるようにしたコリメータ以外、Ｃ
ＣＤ等の撮像素子と撮像光学系を組み込んで画像処理装
置に接続し、さらにレンズ位置調整機構９に接続するこ
とでレンズ位置調整の自動化が可能となり、調芯の作業
時間の短縮化が図れる。

【００３２】また、切換え式の反射ミラー２４を使用す
る以外、コリメータ４によるレンズ光軸観察と、紫外線
照射ランプ２３の装置を別々にし、レンズ位置調整終了
後に別に備えた紫外線照射ランプにより樹脂の硬化を行
うようにしてもよい。

【００３３】また、切換え式の反射ミラー２４の代わり
にハーフミラーを用いたり、あるいはレンズ光軸観察用
の光線と樹脂硬化用の光線の波長を異ならせたバンドパ
スフィルターのような波長選択性の素子を用いることで
あってもよい。

【００３４】さらに、非球面複合層を形成する紫外線硬
化性樹脂５ａと、レンズ同志の接合に用いる接着剤７と
を２００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の紫外線硬化性樹脂を
使用することで、広く一般に市販されているものをその
まま使用することができ低コスト化が図れる。

【００３５】また、非球面複合層５や接着剤７は紫外線
によって硬化する樹脂以外、熱により硬化する熱硬化性
樹脂等を使用することであってもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明による非球面
複合層を持った接合レンズの成形方法は、金型を用いて
レンズへ非球面複合層を成形する樹脂材と、レンズ同士
の接合に用いる接着剤とをほぼ同一の照射条件により硬
化する硬化性樹脂を用い、レンズへの非球面複合層の成
形と、レンズ同士の接合とを一回の照射により同時に行
えるようにしたことで、レンズへの非球面複合層の形成
と、レンズ同士の接合とが一度の工程で同時に行えるよ
うになり、成形工程の削減が図れ、効率的な成形方法と
なり生産性が向上する。

【００３７】また、硬化性樹脂として光硬化性樹脂ある
いは熱硬化性樹脂を用いたことで、光線あるいは熱線の
照射により非球面複合層の形成と、レンズ同志の接着剤
の硬化処理を短時間で行うことができる。

【００３８】また、硬化性樹脂として２００ｎｍ〜４０
０ｎｍの範囲の光線で硬化する紫外線硬化性樹脂を用い
たことで、広く一般に市販されているものをそのまま使
用することができ低コスト化が可能となる。

【００３９】さらに、金型及び接合する単レンズ同士の
調芯をレンズ位置調整手段及びレンズ光軸観察手段を用
いて同時に行えるようにしたことで、金型及び接合する
単レンズ同士の調芯を一工程で行うことができ、工程数
の簡略化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ 本発明の成形方法における金型の芯出しの
工程図である。 Ｂ 同じく金型に非球面複合層のための紫外線硬化性樹
脂を滴下した工程図である。

【図２】Ｃ 金型に対して第１のレンズの調芯操作の工
程図である。 Ｄ 第１のレンズに接着剤を低下した工程図である。

【図３】Ｅ 第１のレンズに対して第２のレンズの調芯
操作の工程図である。

【図４】レンズ位置調整機構の斜視図である。

【図５】レンズ位置調整機構によって第１のレンズに対
して第２のレンズを調芯操作する様子を説明図である。

【図６】製品状態の非球面複合層を持った接合レンズの
断面図である。

【図７】レンズ位置調整機構の別の実施形態の構成図で
ある。

【図８】従来の成形方法で、金型へ紫外線硬化性樹脂を
滴下した状態の断面図である。

【図９】従来の複合レンズ成形の様子の断面図である。
ａ 複合レンズの断面図である。

【図１０】複合レンズに接着剤を滴下した状態の断面図
である。

【図１１】従来の接合レンズ成形の様子の断面図であ
る。 ａ 非球面複合層を持った接合レンズの断面図である。

【符号の説明】

１…金型、２…転写面、４…コリメータ、５ａ…紫外線
硬化性樹脂、５…非球面複合層、６…第１のレンズ、７
…接着剤、８…第２のレンズ、９…レンズ位置調整機
構、１０…第１のリング、１１…第２のリング、１２…
Ｘ軸ピン、１４…第１のレバー、１５…Ｙ軸ピン、１６
…第２のレバー、１８…レンズ保持部、２０…レンズ位
置調整回路、２１，２２…アクチュエータ、２３…紫外
線照射ランプ、２４…反射ミラー、２５…球状の調整部
材、２６…レンズ位置調整回路、２７…アクチュエータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型を用いて単レンズへ非球面複合層を
   成形する樹脂材と、単レンズ同士の接合に用いる接着剤
   とをほぼ同一の照射条件により硬化する硬化性樹脂を用
   い、上記単レンズへの非球面複合層の成形と、上記単レ
   ンズ同士の接合とを一回の照射により同時に行うことを
   特徴とする非球面複合層を持った接合レンズの成形方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の非球面複合層を持った接
   合レンズの成形方法において、 上記硬化性樹脂は、光硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂
   であることを特徴とする非球面複合層を持った接合レン
   ズの成形方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の非球面複合層を持った接
   合レンズの成形方法において、 上記硬化性樹脂は、２００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の光
   線で硬化する紫外線硬化性樹脂であることを特徴とする
   非球面複合層を持った接合レンズの成形方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の非球面複合層を持った接
   合レンズの成形方法において、 上記金型及び接合する単レンズ同士の調芯をレンズ位置
   調整手段及びレンズ光軸観察手段を用いて同時に行うこ
   とを特徴とする非球面複合層を持った接合レンズの成形
   方法。