JP2003248106A - 光学素子 - Google Patents
光学素子Info
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- JP2003248106A JP2003248106A JP2002047603A JP2002047603A JP2003248106A JP 2003248106 A JP2003248106 A JP 2003248106A JP 2002047603 A JP2002047603 A JP 2002047603A JP 2002047603 A JP2002047603 A JP 2002047603A JP 2003248106 A JP2003248106 A JP 2003248106A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/46—Lenses, e.g. bi-convex
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学素子として機能するために必要な光学領
域部において、高精度な面を持った光学素子の提供。 【解決手段】 プレス成形加工によって成形される光学
素子において、光学素子として機能する光学領域部と、
前記光学領域部の外周縁側に前記光学領域部の表面形状
と不連続点を生じないよう連続させた表面形状を有する
連続面領域部とを備え、前記連続面領域部は、当該連続
面領域部の外周縁の不連続点からの悪影響が前記光学領
域部に及ばぬよう、連続面領域部の外周縁が前記光学領
域部の外周縁から間隔を置いて、前記連続面領域部と光
学領域部とを一体的にプレス成形加工する。
域部において、高精度な面を持った光学素子の提供。 【解決手段】 プレス成形加工によって成形される光学
素子において、光学素子として機能する光学領域部と、
前記光学領域部の外周縁側に前記光学領域部の表面形状
と不連続点を生じないよう連続させた表面形状を有する
連続面領域部とを備え、前記連続面領域部は、当該連続
面領域部の外周縁の不連続点からの悪影響が前記光学領
域部に及ばぬよう、連続面領域部の外周縁が前記光学領
域部の外周縁から間隔を置いて、前記連続面領域部と光
学領域部とを一体的にプレス成形加工する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光学機器に使用
されるレンズやミラー等、プレス成形加工によって成形
される光学素子に関する。
されるレンズやミラー等、プレス成形加工によって成形
される光学素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学素子の加工法の一つにプレス成形加
工があげられる。このプレス成形加工は、加熱によって
軟化・溶融された素子材料を成形型に注入して圧力を加
え、成形型に加工された光学素子形状を転写する加工法
である。
工があげられる。このプレス成形加工は、加熱によって
軟化・溶融された素子材料を成形型に注入して圧力を加
え、成形型に加工された光学素子形状を転写する加工法
である。
【０００３】図６は、従来の光学素子（非球面成形レン
ズ）のプレス成形加工方法を示す断面図である。図中の
１７は成形型の上型、１８は下型、１９は光学素子とし
て成形されるレンズ、２０は加圧によって上型１７と下
型１８との間の逃し間隙にはみ出したレンズ１９のはみ
出し部である。このはみ出し部２０は成形後削除され
る。図中のＰは、レンズ１９の外周縁側に生じる不連続
点である。この不連続点Ｐは、レンズ１９の表面とはみ
出し部２０の平らな表面とが滑らかに連続していないこ
とによって生ずる。一般にプレス成形加工では、平行に
相対する上型１７と下型１８との上下の型の面の間に、
加圧される素材が若干はみ出る逃し間隙を設けて成形し
なければならない関係上、どうしても、レンズ１９の外
周縁側に、当該レンズ１９の表面とはみ出し部２０の表
面との境に不連続点Ｐが生ずるのを避けることができな
い。
ズ）のプレス成形加工方法を示す断面図である。図中の
１７は成形型の上型、１８は下型、１９は光学素子とし
て成形されるレンズ、２０は加圧によって上型１７と下
型１８との間の逃し間隙にはみ出したレンズ１９のはみ
出し部である。このはみ出し部２０は成形後削除され
る。図中のＰは、レンズ１９の外周縁側に生じる不連続
点である。この不連続点Ｐは、レンズ１９の表面とはみ
出し部２０の平らな表面とが滑らかに連続していないこ
とによって生ずる。一般にプレス成形加工では、平行に
相対する上型１７と下型１８との上下の型の面の間に、
加圧される素材が若干はみ出る逃し間隙を設けて成形し
なければならない関係上、どうしても、レンズ１９の外
周縁側に、当該レンズ１９の表面とはみ出し部２０の表
面との境に不連続点Ｐが生ずるのを避けることができな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記のようなプレス成
形加工によるレンズ１９では、レンズ１９の外周縁に生
ずる不連続点Ｐの解消が困難であったので、この不連続
点Ｐの周辺領域、殊にレンズ１９として機能させたい光
学領域部、この例では、不連続点Ｐよりレンズ１９の中
心側の領域の面精度が悪くなるという問題があった。不
連続点Ｐでは、成形時に加わる圧力の集中が起こり易い
ため、その周囲で圧力が均一にならず、成形に十分な圧
力が得られない領域が発生して、レンズ１９に成形型１
７，１８の表面形状が正確に転写されなかったり、成形
後も内部応力としての圧力が残留する領域がレンズ１９
内に発生して、歪みが生じるからである。
形加工によるレンズ１９では、レンズ１９の外周縁に生
ずる不連続点Ｐの解消が困難であったので、この不連続
点Ｐの周辺領域、殊にレンズ１９として機能させたい光
学領域部、この例では、不連続点Ｐよりレンズ１９の中
心側の領域の面精度が悪くなるという問題があった。不
連続点Ｐでは、成形時に加わる圧力の集中が起こり易い
ため、その周囲で圧力が均一にならず、成形に十分な圧
力が得られない領域が発生して、レンズ１９に成形型１
７，１８の表面形状が正確に転写されなかったり、成形
後も内部応力としての圧力が残留する領域がレンズ１９
内に発生して、歪みが生じるからである。
【０００５】この発明は、上記のような問題を解決する
ためになされたもので、光学領域部に不連続点による悪
影響が及ばないよう成形された高い面精度をもつ光学素
子の提供を目的とする。
ためになされたもので、光学領域部に不連続点による悪
影響が及ばないよう成形された高い面精度をもつ光学素
子の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、プレス成形
加工によって成形される光学素子において、光学素子と
して機能する光学領域部と、前記光学領域部の外周縁側
に前記光学領域部の表面形状と不連続点を生じないよう
連続させた表面形状を有する連続面領域部とを備え、前
記連続面領域部は、当該連続面領域部の外周縁の不連続
点からの悪影響が前記光学領域部に及ばぬよう、連続面
領域部の外周縁が前記光学領域部の外周縁から間隔を置
いて、前記連続面領域部と光学領域部とが一体的に成形
加工されたことを内容とする。
加工によって成形される光学素子において、光学素子と
して機能する光学領域部と、前記光学領域部の外周縁側
に前記光学領域部の表面形状と不連続点を生じないよう
連続させた表面形状を有する連続面領域部とを備え、前
記連続面領域部は、当該連続面領域部の外周縁の不連続
点からの悪影響が前記光学領域部に及ばぬよう、連続面
領域部の外周縁が前記光学領域部の外周縁から間隔を置
いて、前記連続面領域部と光学領域部とが一体的に成形
加工されたことを内容とする。
【０００７】又、この発明は、連続面領域部の表面形状
は光学領域部の表面形状を表す関数で延長された面形状
であることを内容とする。
は光学領域部の表面形状を表す関数で延長された面形状
であることを内容とする。
【０００８】又、この発明は、連続面領域部に光線を入
射させないよう当該連続面領域部の入射側に遮光手段が
設けられたことを内容とする。
射させないよう当該連続面領域部の入射側に遮光手段が
設けられたことを内容とする。
【０００９】又、この発明は、遮光手段は、連続面領域
部の入射側に設けられた遮光板、又は連続面領域部の入
射側に塗布された遮光塗料であることを内容とする。
部の入射側に設けられた遮光板、又は連続面領域部の入
射側に塗布された遮光塗料であることを内容とする。
【００１０】又、この発明は、光学領域部は回転対称の
形状であって、連続面領域部は前記光学領域部の外周縁
を巡る環形状であることを内容とする。
形状であって、連続面領域部は前記光学領域部の外周縁
を巡る環形状であることを内容とする。
【００１１】又、この発明は、連続面領域部の外周縁
に、一部が当該連続面領域部に挿入されて固定された縁
部材が設けられたことを内容とする。
に、一部が当該連続面領域部に挿入されて固定された縁
部材が設けられたことを内容とする。
【００１２】又、この発明は、縁部材の挿入された一部
は、連続面領域部の厚さ方向断面においてくさび形であ
ることを内容とする。
は、連続面領域部の厚さ方向断面においてくさび形であ
ることを内容とする。
【００１３】又、この発明は、連続面領域部と光学領域
部とが一体的にプレス成形加工された後、前記連続面領
域部が切除されたことを内容とする。
部とが一体的にプレス成形加工された後、前記連続面領
域部が切除されたことを内容とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．実施の形態１を光
学素子としてのレンズを例にして、図１に基づいて説明
する。図１はレンズの断面図である。図１において、１
はレンズ、２はレンズ１が光学素子として所期の機能を
果たすために必要な光学有効径としての光学領域部、即
ち光線を屈折・反射する領域部である。
学素子としてのレンズを例にして、図１に基づいて説明
する。図１はレンズの断面図である。図１において、１
はレンズ、２はレンズ１が光学素子として所期の機能を
果たすために必要な光学有効径としての光学領域部、即
ち光線を屈折・反射する領域部である。
【００１５】５はレンズ１の光学領域部２の外周縁側
に、当該光学領域部２と一体的に環形状に成形された連
続面領域部である。尚、３は光学領域部２に連続面領域
部５を有するレンズ１の径を示す。連続面領域部５の表
面形状は、光学領域部２の表面形状と不連続点を生じな
いよう滑らかに連続する表面面形状とされている。この
表面形状は、例えば、光学領域部２の表面形状を表す関
数で延長された面形状であればよく、その面形状が凹面
形状でも凸面形状でもよい。
に、当該光学領域部２と一体的に環形状に成形された連
続面領域部である。尚、３は光学領域部２に連続面領域
部５を有するレンズ１の径を示す。連続面領域部５の表
面形状は、光学領域部２の表面形状と不連続点を生じな
いよう滑らかに連続する表面面形状とされている。この
表面形状は、例えば、光学領域部２の表面形状を表す関
数で延長された面形状であればよく、その面形状が凹面
形状でも凸面形状でもよい。
【００１６】このように、レンズ１を、回転対称の形状
の光学領域部２と当該光学領域部２の外周縁側を巡る環
形状の連続面領域部５とが一体的に成形されるように、
予め相応の形状とした成形型（金型）に、素子材料とし
て例えば溶融されたプラスチックやガラスを注入して加
圧することにより、光学領域部２の領域内はもとより、
少なくとも当該光学領域部２に沿った連続面領域部５
側、即ち連続面領域部５の内周縁側の表面形状に対して
均一な圧力を加えることができる。この場合、連続面領
域部５の外周縁に生じる不連続点Ｐからの悪影響が光学
領域部２に及ばぬよう、連続面領域部５の外周縁４が光
学領域部２の外周縁から十分な間隔を置いて、連続面領
域部５の幅を幅広に成形する。
の光学領域部２と当該光学領域部２の外周縁側を巡る環
形状の連続面領域部５とが一体的に成形されるように、
予め相応の形状とした成形型（金型）に、素子材料とし
て例えば溶融されたプラスチックやガラスを注入して加
圧することにより、光学領域部２の領域内はもとより、
少なくとも当該光学領域部２に沿った連続面領域部５
側、即ち連続面領域部５の内周縁側の表面形状に対して
均一な圧力を加えることができる。この場合、連続面領
域部５の外周縁に生じる不連続点Ｐからの悪影響が光学
領域部２に及ばぬよう、連続面領域部５の外周縁４が光
学領域部２の外周縁から十分な間隔を置いて、連続面領
域部５の幅を幅広に成形する。
【００１７】これにより、少なくとも光学領域部２にお
いては、成形時の圧力不足や圧力集中による歪みの発生
を解消させることができ、表面面形状を正確に転写させ
ることができる。従って、成形後に内部応力として余計
な圧力を残留させることもない。他方、連続面領域部５
の外周縁４側に生じる不連続点Ｐによる悪影響は、連続
面領域部５の幅を十分に取ることによって光学領域部２
に及ばない。こうして、光学領域部２の面精度を高く維
持させることができる。
いては、成形時の圧力不足や圧力集中による歪みの発生
を解消させることができ、表面面形状を正確に転写させ
ることができる。従って、成形後に内部応力として余計
な圧力を残留させることもない。他方、連続面領域部５
の外周縁４側に生じる不連続点Ｐによる悪影響は、連続
面領域部５の幅を十分に取ることによって光学領域部２
に及ばない。こうして、光学領域部２の面精度を高く維
持させることができる。
【００１８】図２は、実際にプレス成形加工された図１
に示すレンズ１の半径に対する厚さの誤差分布を示した
図である。尚、このレンズ１は両面に非球面形状をもつ
収差補正レンズで、直径Ｄと厚さｌの比は約１００であ
り、Ｄ＞＞ｌである。又、レンズ１の半径ｒ（Ｄ／２）
＝１４．８ｍｍである。図２において、レンズ１の外周
縁４に生じる不連続点Ｐ（図１）の影響により、ｒ≦１
２ｍｍで著しく分布が広がり面精度が劣化していること
が分かる。この例では、光学領域部２の半径ｒｏをｒｏ
＝ｒ／１．２で中心からの距離を１２ｍｍ以下とし、連
続面領域部５の幅、即ち光学領域部２の外周縁から連続
面領域部５の外周縁４までの長さ（距離）を２．８ｍｍ
としてある。このように、連続面領域部５の半径即ちレ
ンズ１の半径を光学領域部２の半径に対して約１．２倍
を越える大きさとすることによって、光学領域部２に連
続面領域部５の上記不連続点Ｐによる悪影響が及ばない
ようにしている。
に示すレンズ１の半径に対する厚さの誤差分布を示した
図である。尚、このレンズ１は両面に非球面形状をもつ
収差補正レンズで、直径Ｄと厚さｌの比は約１００であ
り、Ｄ＞＞ｌである。又、レンズ１の半径ｒ（Ｄ／２）
＝１４．８ｍｍである。図２において、レンズ１の外周
縁４に生じる不連続点Ｐ（図１）の影響により、ｒ≦１
２ｍｍで著しく分布が広がり面精度が劣化していること
が分かる。この例では、光学領域部２の半径ｒｏをｒｏ
＝ｒ／１．２で中心からの距離を１２ｍｍ以下とし、連
続面領域部５の幅、即ち光学領域部２の外周縁から連続
面領域部５の外周縁４までの長さ（距離）を２．８ｍｍ
としてある。このように、連続面領域部５の半径即ちレ
ンズ１の半径を光学領域部２の半径に対して約１．２倍
を越える大きさとすることによって、光学領域部２に連
続面領域部５の上記不連続点Ｐによる悪影響が及ばない
ようにしている。
【００１９】レンズ１の材料としては、熱可塑性が高く
成形が容易な素子材料としてプラスチックやガラスがあ
る。これらの素子材料を用いることにより、比較的容易
に精度の高いレンズやミラー等の光学素子を成形するこ
とができる。又、成形方法としては加熱により軟化させ
た素子材料を、例えば上下型の２つの型からなる成形型
に入れ、圧力を加えながら冷却するプレス成形等の方法
が最適である。
成形が容易な素子材料としてプラスチックやガラスがあ
る。これらの素子材料を用いることにより、比較的容易
に精度の高いレンズやミラー等の光学素子を成形するこ
とができる。又、成形方法としては加熱により軟化させ
た素子材料を、例えば上下型の２つの型からなる成形型
に入れ、圧力を加えながら冷却するプレス成形等の方法
が最適である。
【００２０】この実施の形態１によれば、光学領域部２
の表面形状と滑らかに連続する表面形状を有する連続面
領域部５とを一体的に成形することによって、面の不連
続点による悪影響、即ち、表面形状が不連続な点で成形
時に加わる圧力の集中によって、表面形状の転写が不正
確となったり、成形後も内部応力として圧力が残留して
歪みを生じる等の不都合を解消することができ、設計通
りの面精度の高いレンズ１を提供することができる。
の表面形状と滑らかに連続する表面形状を有する連続面
領域部５とを一体的に成形することによって、面の不連
続点による悪影響、即ち、表面形状が不連続な点で成形
時に加わる圧力の集中によって、表面形状の転写が不正
確となったり、成形後も内部応力として圧力が残留して
歪みを生じる等の不都合を解消することができ、設計通
りの面精度の高いレンズ１を提供することができる。
【００２１】又、この実施の形態１では、光学素子とし
てレンズ１を例としたが、ミラー（反射鏡）等の他の光
学素子に関しても、同様にして、光学領域部２の面精度
を高く保持させることができる。又、可視領域、紫外線
領域、赤外線領域等の何れの光学素子に対しても同様の
作用効果が得られる。
てレンズ１を例としたが、ミラー（反射鏡）等の他の光
学素子に関しても、同様にして、光学領域部２の面精度
を高く保持させることができる。又、可視領域、紫外線
領域、赤外線領域等の何れの光学素子に対しても同様の
作用効果が得られる。
【００２２】実施の形態２．実施の形態２を図３に基づ
いて説明する。図３はレンズの断面図である。尚、上記
実施の形態１で用いた符号と同じ符号は同じ内容であ
る。図において、図中の６は縁部材である。この縁部材
６は連続面領域部５の外周縁４に一体的に成形されてい
る。図示の縁部材６は、外周縁４を巡るように環状に成
形されており、この縁部材６の一部である内周縁側が、
当該外周縁４に対して当該レンズ１の直径方向に挿入さ
れて固定されている。以下、挿入された先端部を挿入先
端ともいう。）が僅かに埋め込まれて、固定されてい
る。
いて説明する。図３はレンズの断面図である。尚、上記
実施の形態１で用いた符号と同じ符号は同じ内容であ
る。図において、図中の６は縁部材である。この縁部材
６は連続面領域部５の外周縁４に一体的に成形されてい
る。図示の縁部材６は、外周縁４を巡るように環状に成
形されており、この縁部材６の一部である内周縁側が、
当該外周縁４に対して当該レンズ１の直径方向に挿入さ
れて固定されている。以下、挿入された先端部を挿入先
端ともいう。）が僅かに埋め込まれて、固定されてい
る。
【００２３】縁部材６は、例えば、十分な剛性のある適
宜の部材を用いて、予め所要の形状例えば前述のように
環形状に成形し、レンズ１のプレス成形加工時に、レン
ズ素材と共に成形型内にセットしてプレスすることによ
り、比較的容易に一体化させることができる。この場
合、縁部材６の挿入先端が、レンズ１の連続面領域部５
に止まって光学領域部２に達しないように配置する。こ
の挿入先端は不連続点となるが、挿入先端を、例えば連
続面領域部５の厚さ方向の断面において鋭いくさび形と
なるよう鋭利とすることによって、その悪影響を小さく
することができるし、更に、当該くさび形の厚さに対す
る導関数が挿入先端で０となる形状とすることで、当該
挿入先端の不連続点による悪影響をほぼ無くすことがで
きる。
宜の部材を用いて、予め所要の形状例えば前述のように
環形状に成形し、レンズ１のプレス成形加工時に、レン
ズ素材と共に成形型内にセットしてプレスすることによ
り、比較的容易に一体化させることができる。この場
合、縁部材６の挿入先端が、レンズ１の連続面領域部５
に止まって光学領域部２に達しないように配置する。こ
の挿入先端は不連続点となるが、挿入先端を、例えば連
続面領域部５の厚さ方向の断面において鋭いくさび形と
なるよう鋭利とすることによって、その悪影響を小さく
することができるし、更に、当該くさび形の厚さに対す
る導関数が挿入先端で０となる形状とすることで、当該
挿入先端の不連続点による悪影響をほぼ無くすことがで
きる。
【００２４】この実施の形態２によれば、レンズ１の連
続面領域部５の外周縁４側に縁部材６を設けることによ
って、実施の形態１によるレンズ１の強度を高めること
ができると共に、プレス成形加工では当該レンズに作成
することが難しいレンズ取付用ネジ穴等を、当該縁部材
６に容易に作成することができる。尚、縁部材６は、こ
の実施の形態２においては環形状を前提として説明した
が、環形状に限らず、弧状型或いは札形にして、外周縁
４の一部又は複数部位に適宜配設することもできる。
続面領域部５の外周縁４側に縁部材６を設けることによ
って、実施の形態１によるレンズ１の強度を高めること
ができると共に、プレス成形加工では当該レンズに作成
することが難しいレンズ取付用ネジ穴等を、当該縁部材
６に容易に作成することができる。尚、縁部材６は、こ
の実施の形態２においては環形状を前提として説明した
が、環形状に限らず、弧状型或いは札形にして、外周縁
４の一部又は複数部位に適宜配設することもできる。
【００２５】実施の形態３．実施の形態３は、連続面領
域部５に光線を入射させないよう当該連続面領域部５の
入射側に遮光手段を設けたものである。これを図４に基
づいて説明する。図４はレンズの断面図である。尚、上
記実施の形態１乃至２で用いた符号と同じ符号は同じ内
容である。
域部５に光線を入射させないよう当該連続面領域部５の
入射側に遮光手段を設けたものである。これを図４に基
づいて説明する。図４はレンズの断面図である。尚、上
記実施の形態１乃至２で用いた符号と同じ符号は同じ内
容である。
【００２６】図中の７は遮光手段としての遮光板であ
る。この遮光板７は、レンズ１の光学領域部２以外の領
域に入射する光線を遮るよう配設されるのが好ましい
が、図示の例では、少なくとも、連続面領域部５に光線
が入射しないように、当該連続面領域部５の入射側に配
置されている。この遮光板７は、連続面領域部５の形状
に応じた環形状に成形されており、連続面領域部５の入
射側を覆うように、適宜な接着剤等を用いて固定されて
いる。しかし、遮光板７は、必ずしも、連続面領域部５
に直接固定する必要はない。
る。この遮光板７は、レンズ１の光学領域部２以外の領
域に入射する光線を遮るよう配設されるのが好ましい
が、図示の例では、少なくとも、連続面領域部５に光線
が入射しないように、当該連続面領域部５の入射側に配
置されている。この遮光板７は、連続面領域部５の形状
に応じた環形状に成形されており、連続面領域部５の入
射側を覆うように、適宜な接着剤等を用いて固定されて
いる。しかし、遮光板７は、必ずしも、連続面領域部５
に直接固定する必要はない。
【００２７】連続面領域部５は光学領域部２の外側では
光学的に形状設計されていないため、この領域を通過す
る光線は結像性能を劣化させる原因となる。このため、
前記のような遮光板７を設けることにより、光学的に設
計されていない連続面領域部５を透過する光線を遮断
し、設計通りの性能を備えたレンズ１を得ることができ
る。
光学的に形状設計されていないため、この領域を通過す
る光線は結像性能を劣化させる原因となる。このため、
前記のような遮光板７を設けることにより、光学的に設
計されていない連続面領域部５を透過する光線を遮断
し、設計通りの性能を備えたレンズ１を得ることができ
る。
【００２８】図５は、このような遮光板７を備えたレン
ズ１の効果を、測定により検証した結果を示したグラフ
である。グラフの横軸は像の持つ空間周波数である。縦
軸は遮光板７を用いて光学領域部２のみを透過するよう
に設定した光学系のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ Ｔ
ｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と連続面領域部５
全体を光線が透過するときの光学系のＭＴＦの比（ＭＴ
Ｆ比）である。ＭＴＦ比は０から１の範囲で結像性能が
高いほど大きな値を取るため、このグラフは、ＭＴＦ比
が１より大きいとき、遮光板７を用いることにより結像
性能が向上したことを示している。尚、図５より、空間
周波数０近傍の低空間周波数では、一般的に光学系によ
る性能の差が現れにくいため効果は小さいものの、全体
的には２０〜３０％結像性能が向上したことが分かる。
ズ１の効果を、測定により検証した結果を示したグラフ
である。グラフの横軸は像の持つ空間周波数である。縦
軸は遮光板７を用いて光学領域部２のみを透過するよう
に設定した光学系のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ Ｔ
ｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と連続面領域部５
全体を光線が透過するときの光学系のＭＴＦの比（ＭＴ
Ｆ比）である。ＭＴＦ比は０から１の範囲で結像性能が
高いほど大きな値を取るため、このグラフは、ＭＴＦ比
が１より大きいとき、遮光板７を用いることにより結像
性能が向上したことを示している。尚、図５より、空間
周波数０近傍の低空間周波数では、一般的に光学系によ
る性能の差が現れにくいため効果は小さいものの、全体
的には２０〜３０％結像性能が向上したことが分かる。
【００２９】この実施の形態３では、遮光手段としてレ
ンズ１とは別体の別部品として遮光板７を設けたが、例
えばレンズ１の光学領域部２以外の領域即ち連続面領域
部５に、光線を透過しない塗料を塗布することによって
も同様の作用効果を得ることができる。
ンズ１とは別体の別部品として遮光板７を設けたが、例
えばレンズ１の光学領域部２以外の領域即ち連続面領域
部５に、光線を透過しない塗料を塗布することによって
も同様の作用効果を得ることができる。
【００３０】実施の形態４．実施の形態４は、上記実施
の形態１のように成形したレンズ１を、成形後に、その
連続面領域部５を切除して、光学領域部２のみを備えた
レンズ（図示せず）としたものである。即ち、光学素子
として機能する光学領域部２の外周縁側に、この光学領
域部２の表面形状と不連続点を生じないように連続する
表面形状を有する連続面領域部５が一体的に成形される
ように加工された成形型（図示せず）に、例えば、熱可
塑性が高く成形が容易なプラスチックやガラス等の素子
材料を上下型の２つの型からなる成形型に入れて、圧力
を加えながら冷却し、連続面領域部５を備えたレンズ１
を成形する。こうして成形したレンズ１の連続面領域部
５を適宜な手段で切除して、光学領域部２のみを備えた
レンズ（図示せず）とする。
の形態１のように成形したレンズ１を、成形後に、その
連続面領域部５を切除して、光学領域部２のみを備えた
レンズ（図示せず）としたものである。即ち、光学素子
として機能する光学領域部２の外周縁側に、この光学領
域部２の表面形状と不連続点を生じないように連続する
表面形状を有する連続面領域部５が一体的に成形される
ように加工された成形型（図示せず）に、例えば、熱可
塑性が高く成形が容易なプラスチックやガラス等の素子
材料を上下型の２つの型からなる成形型に入れて、圧力
を加えながら冷却し、連続面領域部５を備えたレンズ１
を成形する。こうして成形したレンズ１の連続面領域部
５を適宜な手段で切除して、光学領域部２のみを備えた
レンズ（図示せず）とする。
【００３１】この実施の形態４によれば、歪みや内部に
残留圧力が生じていない実施の形態１のレンズ１、即
ち、光学領域部２と連続面領域部５とを備えたレンズ１
のうち、レンズとして機能し得ない連続面領域部５を、
適宜な手段によって切除したので、レンズとして機能す
る光学領域部２のみを備えた高精度の面を持つ小径のレ
ンズを提供することができる。
残留圧力が生じていない実施の形態１のレンズ１、即
ち、光学領域部２と連続面領域部５とを備えたレンズ１
のうち、レンズとして機能し得ない連続面領域部５を、
適宜な手段によって切除したので、レンズとして機能す
る光学領域部２のみを備えた高精度の面を持つ小径のレ
ンズを提供することができる。
【００３２】尚、上記実施の形態１乃至４では、光学素
子としてレンズ１を例として説明したが、これに限ら
ず、ミラー（反射鏡）等の他の光学素子に関しても、同
様である。
子としてレンズ１を例として説明したが、これに限ら
ず、ミラー（反射鏡）等の他の光学素子に関しても、同
様である。
【００３３】
【発明の効果】この発明によれば、プレス成形加工によ
って成形される光学素子において、光学素子として機能
する光学領域部と、前記光学領域部の外周縁側に前記光
学領域部の表面形状と不連続点を生じないよう連続させ
た表面形状を有する連続面領域部とを備え、前記連続面
領域部は、当該連続面領域部の外周縁の不連続点からの
悪影響が前記光学領域部に及ばぬよう、連続面領域部の
外周縁が前記光学領域部の外周縁から間隔を置いて、前
記連続面領域部と光学領域部とを一体的に成形したの
で、光学領域部の面が高精度な設計通りの性能を備えた
レンズ等の光学素子を提供
って成形される光学素子において、光学素子として機能
する光学領域部と、前記光学領域部の外周縁側に前記光
学領域部の表面形状と不連続点を生じないよう連続させ
た表面形状を有する連続面領域部とを備え、前記連続面
領域部は、当該連続面領域部の外周縁の不連続点からの
悪影響が前記光学領域部に及ばぬよう、連続面領域部の
外周縁が前記光学領域部の外周縁から間隔を置いて、前
記連続面領域部と光学領域部とを一体的に成形したの
で、光学領域部の面が高精度な設計通りの性能を備えた
レンズ等の光学素子を提供
【００３４】又、この発明によれば、光学的に設計され
ていない連続面領域部を透過する光線を遮断することが
でき、設計通りの性能を備えたレンズを提供できる。
ていない連続面領域部を透過する光線を遮断することが
でき、設計通りの性能を備えたレンズを提供できる。
【００３５】又、この発明によれば、遮光手段は、連続
面領域部の入射側に設けられた遮光板、又は連続面領域
部の入射側に塗布された遮光塗料であるので、光学的に
設計されていない連続面領域部を透過する光線を遮断す
ることができ、設計通りの性能を備えたレンズを提供で
きる。
面領域部の入射側に設けられた遮光板、又は連続面領域
部の入射側に塗布された遮光塗料であるので、光学的に
設計されていない連続面領域部を透過する光線を遮断す
ることができ、設計通りの性能を備えたレンズを提供で
きる。
【００３６】又、この発明によれば、光学領域部は回転
対称の形状であって、連続面領域部は前記光学領域部の
外周縁を巡る環形状であるので、光学領域部の面が高精
度なレンズやミラー等の光学素子を提供することができ
る。
対称の形状であって、連続面領域部は前記光学領域部の
外周縁を巡る環形状であるので、光学領域部の面が高精
度なレンズやミラー等の光学素子を提供することができ
る。
【００３７】又、この発明によれば、連続面領域部の外
周縁に、一部が当該連続面領域部に挿入されて固定され
た縁部材が設けられたので、光学素子の強度を高めるこ
とができると共に、プレス成形加工では作成することが
難しい取付用ネジ穴等を、当該縁部材に容易に作成する
ことができる。
周縁に、一部が当該連続面領域部に挿入されて固定され
た縁部材が設けられたので、光学素子の強度を高めるこ
とができると共に、プレス成形加工では作成することが
難しい取付用ネジ穴等を、当該縁部材に容易に作成する
ことができる。
【００３８】又、この発明によれば、縁部材の挿入され
た一部は、連続面領域部の厚さ方向断面においてくさび
形であるので、この挿入先端の不連続点による悪影響を
小さくすることができる。
た一部は、連続面領域部の厚さ方向断面においてくさび
形であるので、この挿入先端の不連続点による悪影響を
小さくすることができる。
【００３９】又、この発明によれば、縁部材の挿入され
た一部の先端は、くさび形の厚さの導関数が０となる形
状であるので、この挿入先端の不連続点による悪影響を
更に小さくすることができる。
た一部の先端は、くさび形の厚さの導関数が０となる形
状であるので、この挿入先端の不連続点による悪影響を
更に小さくすることができる。
【００４０】又、この発明によれば、連続面領域部と光
学領域部とを一体的に成形した後に、当該連続面領域部
を切除することによって、光学領域部の面が高精度で小
径なレンズ等の光学素子を提供することができる。
学領域部とを一体的に成形した後に、当該連続面領域部
を切除することによって、光学領域部の面が高精度で小
径なレンズ等の光学素子を提供することができる。
【図１】 実施の形態１のレンズの断面図である。
【図２】 実施の形態１のレンズの半径に対する厚さの
誤差分布を示した図である。
誤差分布を示した図である。
【図３】 実施の形態２のレンズの断面図である。
【図４】 実施の形態３のレンズの断面図である。
【図５】 実施の形態３のレンズの効果を測定により検
証した結果を示したグラフである。
証した結果を示したグラフである。
【図６】 従来のレンズ成形方法を示した断面図であ
る。
る。
１ レンズ、２ 光学領域部、４ 外周縁、５ 連続面
領域、６ 縁部材、７遮光板（遮光手段）、Ｐ 不連続
点。
領域、６ 縁部材、７遮光板（遮光手段）、Ｐ 不連続
点。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０２Ｂ 7/02 Ｇ０２Ｂ 7/02 Ｄ
// Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｂ２９Ｌ 11:00
(72)発明者 和高 修三
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 林 修
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 南 伸太朗
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
Ｆターム(参考） 2H044 AB16 AB28 AD01
4F204 AH73 AH74 AH78 FA01 FB01
FF01 FF05 FN01
Claims (9)
- 【請求項１】 プレス成形加工によって成形される光学
素子において、光学素子として機能する光学領域部と、
前記光学領域部の外周縁側に前記光学領域部の表面形状
と不連続点を生じないよう連続させた表面形状を有する
連続面領域部とを備え、前記連続面領域部は、当該連続
面領域部の外周縁の不連続点からの悪影響が前記光学領
域部に及ばぬよう、連続面領域部の外周縁が前記光学領
域部の外周縁から間隔を置いて、前記連続面領域部と光
学領域部とが一体的にプレス成形加工されたことを特徴
とする光学素子。 - 【請求項２】 連続面領域部の表面形状は光学領域部の
表面形状を表す関数で延長された面形状であることを特
徴とする請求項１に記載の光学素子。 - 【請求項３】 連続面領域部に光線を入射させないよう
当該連続面領域部の入射側に遮光手段が設けられたこと
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学素子。 - 【請求項４】 遮光手段は、連続面領域部の入射側に設
けられた遮光板、又は連続面領域部の入射側に塗布され
た遮光塗料であることを特徴とする請求項３に記載の光
学素子。 - 【請求項５】 光学領域部は回転対称の形状であって、
連続面領域部は前記光学領域部の外周縁を巡る環形状で
あることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに
記載の光学素子。 - 【請求項６】 連続面領域部の外周縁に、一部が当該連
続面領域部に挿入されて固定された縁部材が設けられた
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載
の光学素子。 - 【請求項７】 縁部材の挿入された一部は、連続面領域
部の厚さ方向断面においてくさび形であることを特徴と
する請求項６に記載の光学素子。 - 【請求項８】 縁部材の挿入された一部の先端は、くさ
び形の厚さの導関数が０となる形状であることを特徴と
する請求項７の光学素子。 - 【請求項９】 連続面領域部と光学領域部とが一体的に
プレス成形加工された後、前記連続面領域部が切除され
たことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002047603A JP2003248106A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002047603A JP2003248106A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003248106A true JP2003248106A (ja) | 2003-09-05 |
Family
ID=28660619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002047603A Abandoned JP2003248106A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003248106A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005047952A1 (ja) * | 2003-11-17 | 2005-05-26 | Olympus Corporation | 変倍光学系及びそれを用いた電子機器 |
| JP2005148614A (ja) * | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Olympus Corp | 変倍光学系及びそれを用いた電子機器 |
| JP2005148429A (ja) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Olympus Corp | 変倍光学系及びそれを用いた電子機器 |
| JP2005156829A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Olympus Corp | 変倍光学系及びそれを用いた電子機器 |
| JP2005156828A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Olympus Corp | 変倍光学系及びそれを用いた電子機器 |
| JP2007133197A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Olympus Corp | 光学部品とその製造方法 |
| WO2010116804A1 (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | コニカミノルタオプト株式会社 | レンズ |
| JP2012211044A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Konica Minolta Advanced Layers Inc | カバーガラス板の製造方法 |
| JP2013124207A (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Konica Minolta Advanced Layers Inc | 板ガラスブランクス，その製造方法及びカバーガラス板の製造方法 |
-
2002
- 2002-02-25 JP JP2002047603A patent/JP2003248106A/ja not_active Abandoned
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