JP2004522988A - フレネルレンズ及びその金型 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、フレネルレンズ及びこれを製造するための金型に関する。
【背景技術】
【0002】
フレネルレンズは、微細な幅を有するレンズ面をレンズ全体の光軸を中心として半径方向に繰り返し形成したものである。このようなフレネルレンズは金型を利用して製造される。金型には、各レンズ面とレンズ面間に位置する非レンズ面とを成形するための多数のフレネル成形溝を切削加工によって形成したマザーと、そのマザーから成形されるマスターと、そのマスターから成形されるスタンパとが存在する。マスターは多数のフレネル成形溝が形成されたマザーの表面のフレネル成形面を写し取るようにして形成され、スタンパはそのマスターの表面に写し取られたフレネル成形面を再び写し取るようにして形成される。従って、スタンパの表面のフレネル成形面は、フレネルレンズのレンズ面が設けられたフレネル面に対して相補的な形状である。スタンパのフレネル成形面上に溶融状態のUV硬化型樹脂を所定の厚さで流し込み、そこに紫外線を照射して樹脂を硬化させ、その樹脂硬化物をスタンパから剥がすことによりフレネルレンズが形成される。
【0003】
フレネルレンズのレンズ角はレンズの光軸に向かうほど小さくなり、その一方でレンズ面のピッチ(レンズの半径方向におけるレンズ面相互の間隔)は一定である。従って、レンズ面同士の段差(非レンズ面の高さ)は光軸付近に向かうほど小さくなる。一方、マザーを製造する工程では、フレネルレンズの各レンズ面及び非レンズ面にそれぞれ対応したフレネル成形溝を1本ずつバイトで削っているため、そのバイトの位置決め誤差や熱変形に起因する加工誤差の発生が不可避であるが、その加工誤差の大きさはレンズの半径方向の位置に関わりなくほぼ一定である。従って、マザーを切削する際の加工誤差の影響は光軸に向かうほど相対的に大きくなり、光軸付近においては無視できない重要な影響が生じることがある。例えば図9Aに示したように、マザー1を加工する際に、金型中心線CLの近傍に形成されるべき1本のフレネル成形溝2が加工誤差によって切削されず未加工部Yとして残った場合、そのマザー1に基づいて最終的に得られるフレネルレンズ3では、図9Bに示したように、その未加工部Yに対応した欠落部Y′が発生し、本来は2つのレンズ面4,4に区分されるべき部分が一つのレンズ面4として繋がったように見える、いわゆるピッチ飛びと呼ばれる欠陥が生じる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0004】
そこで、本発明は光軸付近における金型の加工誤差の影響が生じにくい形状を有するフレネルレンズ及びその金型を提供することを目的とする。
【0005】
本発明は、以下に述べるフレネルレンズ又は金型により上述した課題を解決するものである。
【0006】
第1のフレネルレンズは、二つのレンズ面を光軸方向に互いにずらして配置することにより、それらのレンズ面の境界に位置する非レンズ面の光軸方向の高さを、それらレンズ面の一端が光軸と直交する同一平面上に置かれたと仮定した場合における当該非レンズ面の本来の高さよりも増加させたものである。
【0007】
このフレネルレンズによれば、二つのレンズ面の境界に位置する非レンズ面の高さが本来の高さよりも増加するので、金型の加工時には、その非レンズ面に対応したフレネル成形溝を加工する際の工具の切込み量が増加し、加工誤差の影響が相対的に低くなる。従って、光軸付近に配置されるレンズ面に対してこのような光軸方向のずれを与えることにより、ピッチ飛び等の欠陥の発生率が低下し、金型加工時の歩留まりが改善される。
【0008】
第1のフレネルレンズにおいて、光軸を中心とした特定範囲に含まれる複数のレンズ面が、一又は複数のレンズ面を単位としてその単位毎に光軸方向にずらして配置されてもよい。フレネルレンズの設計では、各レンズ面の一端(一般には外周端)が光軸と直交する同一平面に置かれていることを前提として焦点位置の演算等の光学的演算が行われて各レンズ面のレンズ角等の仕様が決定される。従って、レンズ面を上記のように光軸方向にずらした場合には焦点がずれる等の影響が生じる。しかし、光軸付近では十分な光量が得られるので各レンズ面の焦点が多少ずれてもその影響は小さく、観察者には判らない程度である。その一方、上述したように加工誤差の影響は光軸付近で大きいので、レンズ面をずらすことによって得られる利点は大きい。このように、光軸を中心とした特定範囲においてレンズ面をずらした場合には、それによる不都合と比較して遙かに大きな利点が得られて好ましいものである。
【0009】
前記単位間の前記レンズ面のずれ量は一定でもよい。この場合には、レンズの設計時においてレンズ面のずれ量を決定する際のプロセスが単純化され、金型加工用のプログラミングも容易に行える。一方、ずれ量は前記光軸からの半径方向の距離に応じて変化してもよい。このようにすれば、光軸からの距離に応じた適正なずれ量を各レンズ面に与えることができる。さらに、前記光軸からの半径方向の距離が増加するに従って、前記単位間の前記レンズ面のずれ量を小さくしてもよい。レンズ面にずれを与えない場合であっても、光軸からの距離が増加するに従って加工誤差の影響は低下するから、本発明によるレンズ面のずれ量を光軸からの距離の増加に従って小さくしても加工誤差の影響は顕在化しない。しかも、光軸からの距離が増加する程光量が減少するため、それに合わせてレンズ面のずれ量を小さくすればレンズ面のずれがより一層目立たないようになる。
【0010】
第2のフレネルレンズは、少なくとも一つのレンズ面のレンズ角を、そのレンズ面に対する焦点演算に基づいて与えられるべき本来のレンズ角よりも大きく設定したものである。
【0011】
このようにレンズ角を増加させた場合にはレンズ面の頂点の高さが増加してその頂点を共有する非レンズ面の高さも増加する。そのため、金型の加工時には、その非レンズ面に対応したフレネル成形溝を加工する際の工具の切込み量が増加し、加工誤差の影響が相対的に低くなる。従って、光軸付近に配置されるレンズ面のレンズ角をこのように増加させることにより、ピッチ飛び等の欠陥の発生率が低下し、金型加工時の歩留まりが改善される。なお、レンズ角は光軸と直交する平面に対してレンズ面が傾く角度として与えられる。また、焦点演算に基づいて与えられるべき本来のレンズ角とは、各レンズ面に対応して特定される各焦点を、フレネルレンズ全体の焦点として予定している位置に合わせるために各レンズ面に与える必要があるレンズ角である。
【0012】
第2のフレネルレンズにおいて、光軸を中心とした特定範囲に含まれる複数のレンズ面のレンズ角が、各レンズ面に対して与えられるべき前記本来のレンズ角よりも大きく設定されてもよい。フレネルレンズにおいて、レンズ角を本来のレンズ角から変化させた場合には焦点がずれる等の影響が生じる。しかし、光軸付近では十分な光量が得られるので各レンズ面の焦点が多少ずれてもその影響は小さく、観察者には判らない程度である。その一方、上述したように加工誤差の影響は光軸付近で大きいので、レンズ角を変化させることによって得られる利点は大きい。このように、光軸を中心とした特定範囲においてレンズ角を増加させた場合には、それによる不都合と比較して遙かに大きな利点が得られて好ましいものである。
【0013】
上記のように複数のレンズ面のレンズ角を増加させる場合において、前記レンズ角と前記本来のレンズ角との差として与えられる補正角が前記光軸からの半径方向の距離に応じて変化してもよい。このようにすれば、光軸からの距離に応じた適正な補正角を各レンズ面に与えることができる。特に、光軸からの半径方向の距離が増加するに従って前記補正角を減少させた場合には、加工誤差の影響の顕在化を防止しつつ、光量の減少に合わせて補正角を減少させてレンズ角を変化させたことにより焦点ずれ等の影響を相対的に小さくすることができる。
【0014】
第3のフレネルレンズは、光軸を中心とした第1の特定範囲において、複数のレンズ面を、一又は複数のレンズ面を単位としてその単位毎に光軸方向に互いにずらして配置することにより、各単位の境界に位置する非レンズ面の光軸方向の高さを、前記境界を挟んで隣接する二つのレンズ面の一端が光軸と直交する同一平面上に置かれたと仮定した場合における当該非レンズ面の高さよりも増加させるとともに、前記光軸を中心とした第2の特定範囲に含まれる複数のレンズ面のレンズ角を、各レンズ面に対する焦点演算に基づいて与えられるべき各レンズ面の本来のレンズ角よりも大きく設定したものである。
【0015】
このフレネルレンズによれば、上述した第1及び第2のフレネルレンズと同様の理由により、光軸付近における金型の加工誤差の影響の顕在化を防止し、ピッチ飛び等の欠陥の発生率を低下させて金型加工時の歩留まりを改善できる。
【0016】
第3のフレネルレンズにおいて、前記第1の特定範囲は前記第2の特定範囲より狭くしてもよい。この場合には、光軸から第1の特定範囲の境界まではレンズ面の光軸方向へのずれと、レンズ角の増加とによって、金型に各レンズ面や非レンズ面に対応した溝を加工する際の工具の切込み量を増加させて加工誤差によるピッチ飛び等の影響を最大限に防止しつつ、第1の特定範囲を超えてから一定の範囲ではレンズ角のみを増加させて加工誤差の影響を抑えることになる。一つのレンズ面を光軸方向にずらした場合、そのレンズ面よりも半径方向内側に位置するレンズ面も同様に光軸方向にずれるので、複数のレンズ面をそれぞれ光軸方向にずらした場合には、光軸付近に形成されるレンズ面が第1の特定範囲よりも外のレンズ面に対して各レンズ面のずれ量の累積値だけ光軸方向にずれる。このため、第1の特定範囲に関してはこれをあまり広げると中心部のレンズ面が外側のレンズ面よりも光軸方向に大きく後退し、それと相補的な金型を切削する際にはその累積的なずれ量に相当するだけ金型の外周側を掘り下げる必要が生じて加工効率が低下する。その一方、レンズ角を変化させるだけであればそのようなレンズ面のずれは生じないので、金型の掘り下げ量が累積的に増加することはない。そこで、レンズ面にずれを与える第1の特定範囲は、加工誤差の影響が相対的に大きい光軸の近傍に制限し、第2の特定範囲をそれよりも広く設定することにより、加工誤差の影響を確実に抑えることとしたものである。
【0017】
本発明の金型は、上述したフレネルレンズの各レンズ面が設けられたフレネル面と同形又は相補的な形状のフレネル成形面を有するものである。
【0018】
このような金型によれば、レンズ面や非レンズ面に対応した溝を加工する際の加工誤差の影響を抑えて高品質のフレネルレンズを製造することができる。なお、本発明の金型は、上述したマザーのように切削加工によってフレネル面と相補的なフレネル成形面が形成されたものを含むとともに、上述したマスターやスタンパのように、切削加工された金型のフレネル成形面を電鋳等の製造方法によって複写して得られた金型も含む。切削加工される金型のフレネル成形面はフレネルレンズのフレネル面と相補的なものに限らず、フレネル面と同一形状でもよい。この場合には、フレネル成形面を複写して相補的なフレネル成形面を有する金型を別に成形し、それを利用してフレネルレンズを成形すればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
図1A及び図1Bは本発明のフレネルレンズの実施形態を示す図であり、図1Aは光軸OAを中心とした特定範囲Aに含まれる全てのレンズ面11…11を、それぞれ光軸方向に対してδずつずらしたフレネルレンズ10を、図1Bは光軸OAを中心とした特定範囲Bに含まれる全てのレンズ面21…21のレンズ角θaを本来のレンズ角よりも増加させたフレネルレンズ20をそれぞれ示している。なお、図1A及び図1Bはフレネルレンズ10,20の光軸OAの周りの一部を示しており、各フレネルレンズ10,20の全体は図示の部分よりも十分に大きい。以下、これらのフレネルレンズ10,20の特徴部分について順に説明する。
【0020】
図1Aのフレネルレンズ10において、特定範囲Aよりも外側の領域では各レンズ面11の下端(外周側の端)11aが光軸OAと直交する同一平面PL上に揃っている。このように、各レンズ面11の一端11aが同一平面PL上に置かれている状態をここではレンズ面11がずれていない状態、言い換えればレンズ面11が光軸方向に揃っている状態として定義する。これに対して、特定範囲Aに含まれる各レンズ面11は光軸方向に関して互いにずらして配置されている。具体的には、特定範囲Aにおいて、半径方向に隣接した任意の二つのレンズ面11に着目した場合に、外周側のレンズ面11の下端11aに対して内周側のレンズ面11の下端11aが下方にずれるように各レンズ面11が光軸方向に関して互いにずらして配置されている。
【0021】
図2は特定範囲Aに含まれた二つのレンズ面11,11を示している。二つのレンズ面11,11のうち、内側のレンズ面11を基準として両レンズ面11を光軸方向に揃えたと仮定した場合の外側のレンズ面11を二点鎖線で示し、両レンズ面11,11の間に光軸方向のずれ量δを与えた場合の外側のレンズ面11を実線で示している。両レンズ面11の間に位置する非レンズ面12の高さは、レンズ面11が揃っていると仮定した場合の本来の高さHtよりも、レンズ面11,11の間にずれ量δを与えた場合の高さHaの方が大きい。このように非レンズ面12の高さを大きくすれば、金型にレンズ面11や非レンズ面12に対応した溝を形成する場合に、非レンズ面12の高さが増えた分だけその溝の深さが増し、その結果として、当該溝を切削する場合の加工誤差の影響が相対的に小さくなり、いわゆるピッチ飛び等の欠陥が出現する可能性が小さくなる。なお、図2に示した各レンズ面11の半径方向に関するピッチPは光軸OAからフレネルレンズ10の最外周まで一定である。また、レンズ面11のレンズ角θは光軸OAに向かうに従って漸次減少する。
【0022】
上述したずれ量δは光軸OAから各レンズ面11までの距離X(ここでは便宜的にレンズ面11の下端11aを基準として示した。)に拘わらず特定範囲Aにおいて一定でもよいし、距離Xに応じて変化させてもよい。また、図1Aの例では特定範囲Aに含まれる全てのレンズ面11を所定量δずつ光軸方向にずらしているが、複数のレンズ面11を一つの単位とし、その単位毎にずれ量δを与えてもよい。
【0023】
図3Aから3Dは光軸からの距離Xとずれ量δとの関係に関する幾つかの設定例を示している。なお、ここでいうずれ量δは、隣接する二つのレンズ面11,11の間のずれ量である。また、図3C及び図3Dにおいては、レンズ面の外周端の位置を破線で示している。
【0024】
図3Aは距離Xに拘わらず特定範囲Aにおいてずれ量δを一定とした例である。図3B及び図3Cは距離Xが増加するに従ってずれ量δを小さくする例であるが、図3Bは距離Xに比例してずれ量δを直線的に減少させているのに対して、図3Cは複数のレンズ面毎(図では3つのレンズ面毎)に段階的にずれ量δを減少させている。図3Cにおいては複数のレンズ面を一つのグループとして扱い、各グループ毎にずれ量を変えているので、一つ一つのレンズ面毎にずれ量を変化させる場合と比較して光軸OAから特定範囲Aの外周までの間のずれ量δの累積値が小さくなり、光軸OAと特定範囲Aの外周との間におけるレンズ面11の高低差を圧縮できる。さらに、図3Dは複数のレンズ面毎(図では3つのレンズ面毎)にずれ量δを与えた例である。つまり、図3Dは複数のレンズ面11を一つの単位とし、その単位毎にずれ量δを与えた例に相当し、一つの単位内では各レンズ面11が光軸方向に関して揃っていることになる。
【0025】
次に、図4及び図5Aから5Dを参照して図1Bのフレネルレンズ20を説明する。図1Bから明らかなように、フレネルレンズ20においては各レンズ面21は光軸方向に関して揃えられている。つまり、各レンズ面21の下端(外周側の端)21aはすべて同一平面PL上に置かれている。また、図4に示したレンズ面21の半径方向のピッチPは光軸OAからフレネルレンズ20の最外周まで一定である。
【0026】
図4は、図1Bのフレネルレンズ20の特定範囲Bに含まれた一部のレンズ面21を示しており、焦点演算に基づいて与えられるべき本来のレンズ角θtを与えたときのそのレンズ面21を二点鎖線で示し、補正角φを与えたときのレンズ面21を実線で示している。図4から明らかなように、本来のレンズ角θtに補正角φを与えて実際のレンズ角θaを本来のレンズ角θtよりも増加させた場合、そのレンズ面21と上端21bを共有する非レンズ面22の高さHaは、本来のレンズ角θtを与えたときの高さHtよりも大きい。このように非レンズ面12の高さが大きくなれば、図1Aの場合と同様に、金型にレンズ面21や非レンズ面22に対応した溝を形成する場合に、非レンズ面22の高さが増えた分だけその溝の深さが増し、その結果として、当該溝を切削する場合の加工誤差の影響が相対的に小さくなり、いわゆるピッチ飛び等の欠陥が出現する可能性が小さくなる。
【0027】
図5Aは、図1Bのフレネルレンズ20における光軸OAからの距離Xと各レンズ面21のレンズ角θaとの関係を示している。特定範囲Bよりも外側の領域において、レンズ角度θaは距離に比例して変化し、特定範囲Bにおいて補正角φが与えられない場合の本来のレンズ角度θtはその特定範囲Bよりも外のレンズ角θaに従って距離Xに比例した値をとり、光軸OA上(つまり距離X=0)ではレンズ角θtが零になる。しかし、本実施形態では特定範囲Bにおいて補正角φを与えており、しかもその補正角φは図5Bに示すように距離Xが小さいほど大きくなるように距離Xに比例して直線的に増加する。従って、特定範囲Bでは光軸に近付くほど実際のレンズ角θaが本来のレンズ角θtよりも大きくなっている。但し、実際のレンズ角θaの傾きは正であり、隣接する二つのレンズ面21,21同士のレンズ角θaを比較したとき、外側のレンズ面21のレンズ角θaは内側のレンズ面21のレンズ角θaよりも必ず大きい。
【0028】
なお、距離Xと補正角φとの関係は図5Bの例に限らず、例えば図5Cに示したように距離Xに反比例して増加するものでもよいし、図5Dに示したように距離Xが減少するに従って段階的に増加するものでもよい。但し、図5Dの例では補正角φが等しい一つのグループに複数のレンズ面が含まれる。いずれにせよ、図5Bから5Dのように距離Xが小さいほど補正角φを大きくした場合には、非レンズ面22の高さが減少する光軸付近において補正角φを与えた効果が顕著に発揮されるようになり好ましい。
【0029】
図6A及び図6Bは上述した図1A及び1Bのフレネルレンズを製造するための金型を示している。図6Aの金型30は、図1Aのフレネルレンズ10のフレネル面13に対して相補的な形状のフレネル成形面31を有している。フレネル成形面31には、多数のフレネル成形溝32…32が金型中心線CLの周りに同軸的に切削される。フレネル成形溝32はレンズ面11を成形するための第1壁面32aと、非レンズ面12を成形するための第2壁面32bとを有している。第2壁面32bの上端32cは上述したレンズ面11の下端11aと対応し、従って、中心線CLを中心とした特定範囲Aにおいてその上端32cはレンズ面11の下端11aと同様にずれ量δだけ中心線CLの方向に互いにずらして形成される。これにより、特定範囲Aにおいて、各フレネル成形溝32の溝深さが増加し、加工誤差の影響が相対的に小さくなってピッチ欠陥等の出現率が低下する。特定範囲Aの外側においては第2壁面32bの上端32cは同一平面PL上に揃っている。
【0030】
一方、図6Bの金型40は、図1Bのフレネルレンズ20のフレネル面23に対して相補的な形状のフレネル成形面41を有している。フレネル成形面41には、多数のフレネル成形溝42…42が金型中心線CLの周りに同軸的に切削される。フレネル成形溝42はレンズ面21を成形するための第1壁面42aと、非レンズ面22を成形するための第2壁面42bとを有している。第2壁面42bの上端42cは上述したレンズ面21の下端21aと対応し、従って、各第2壁面42bの上端42cは中心線CLと直交する同一平面PL上に揃っている。その平面PLに対する第1壁面42aの傾く角θaは図1Bのフレネルレンズ20におけるレンズ角θaと同一であり、中心線CLを中心とした特定範囲Bにおいてレンズ角θaは本来のレンズ角θtに対して補正角φを加えた値に設定されている。これにより、特定範囲Bにおいて、各フレネル成形溝42の溝深さが増加し、加工誤差の影響が相対的に小さくなってピッチ欠陥等の出現率が低下する。
【0031】
上述した実施形態では、レンズ面を光軸方向にずらす手段と、レンズ角を本来のレンズ角よりも増加させる手段とはそれぞれ別々に適用したが、これらの手段は重複して適用できる。すなわち、図7に示すように、レンズ面51,51に対して、図2の例と同様の光軸方向のずれ量δと、図4の例と同様の補正角φとを同時に与えることにより、非レンズ面52の実際の高さHaを増加させてもよい。なお、図7の例においては、図8に示したようにレンズ面51に対してずれ量δを与える第1の特定範囲Aと、補正角φを与えてレンズ角θaを増加させる第2の特定範囲Bとは、範囲Aが範囲Bよりも狭くなるように設定することが望ましい。この場合、範囲Aと範囲Bとの重複部分においてはずれ量δと補正角φとが同時に与えられ、範囲Aよりも外でかつ範囲Bに含まれる部分では補正角φのみが与えられることになる。図7のフレネルレンズ50を成形するための金型はフレネル面53と相補的又は同一形状のフレネル成形面を有するものであるが、その具体的形状は例えば図6A,6Bに示した金型30,40のいずれか一方のフレネル成形面31又は41を基準として、他方のフレネル成形面41又は31を重ね合わせたものとすればよい。その図示は省略する。
【0032】
なお、以上の実施形態で参照した図面では、レンズ面のずれ量やレンズ角、その補正角等を誇張して描いており、本発明の範囲はそれらの図面に示された程度に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【0033】
以上に説明したように、本発明のフレネルレンズによれば、レンズ面の境界に位置する非レンズ面の高さが従来のフレネルレンズよりも増加するため、金型の加工時には、その非レンズ面に対応したフレネル成形溝を加工する際の工具の切込み量が増加し、加工誤差の影響が相対的に低くなる。これによりピッチ飛び等の欠陥の発生率が低下し、金型加工時の歩留まりが改善される。
【0034】
また、本発明の金型によれば、レンズ面や非レンズ面に対応した溝を加工する際の加工誤差の影響を抑えて高品質のフレネルレンズを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1A】本発明の一実施形態に係るフレネルレンズの光軸方向に沿った断面図。
【図1B】本発明の一実施形態に係るフレネルレンズの光軸方向に沿った断面図。
【図2】図1Aのフレネルレンズの光軸付近に設けられた一部のレンズ面を拡大して示す図。
【図3A】図2のフレネルレンズにおける光軸からの距離とレンズ面の光軸方向のずれ量との関係を示す図。
【図3B】図2のフレネルレンズにおける光軸からの距離とレンズ面の光軸方向のずれ量との関係を示す図。
【図3C】図2のフレネルレンズにおける光軸からの距離とレンズ面の光軸方向のずれ量との関係を示す図。
【図3D】図2のフレネルレンズにおける光軸からの距離とレンズ面の光軸方向のずれ量との関係を示す図。
【図4】図1Bのフレネルレンズの光軸付近に設けられた一部のレンズ面を拡大して示す図。
【図5A】図4のフレネルレンズにおける光軸からの距離とレンズ面の補正角との関係を示す図。
【図5B】図4のフレネルレンズにおける光軸からの距離とレンズ面の補正角との関係を示す図。
【図5C】図4のフレネルレンズにおける光軸からの距離とレンズ面の補正角との関係を示す図。
【図5D】図4のフレネルレンズにおける光軸からの距離とレンズ面の補正角との関係を示す図。
【図6A】図1Aのフレネルレンズを製造するための金型を示す図。
【図6B】図1Bのフレネルレンズを製造するための金型を示す図。
【図7】レンズ面同士の間にずれ量を設定し、かつレンズ角に補正角を与えた実施形態を示す図。
【図8】図7のフレネルレンズにおけるずれ量の設定範囲と、補正角を与える範囲との関係を示す図。
【図9A】本発明の課題を説明するための図。
【図9B】本発明の課題を説明するための図。
【符号の説明】
【0036】
10,20,50 フレネルレンズ
11,21,51 レンズ面
11a,21a,51a レンズ面の下端
11b,21b,51b レンズ面の上端
12,22,52 非レンズ面
13,23,53 フレネル面
30,40 金型
31,41 フレネル成形面
32,42 フレネル成形溝
A 第1の特定範囲
B 第2の特定範囲
CL 金型の中心線
OA 光軸
θa レンズ角
θt 本来のレンズ角
φ 補正角
δ レンズ面のずれ量
Claims (12)
- 二つのレンズ面を光軸方向に互いにずらして配置することにより、それらのレンズ面の境界に位置する非レンズ面の光軸方向の高さを、それらレンズ面の一端が光軸と直交する同一平面上に置かれたと仮定した場合における当該非レンズ面の本来の高さよりも増加させたフレネルレンズ。
- 光軸を中心とした特定範囲に含まれる複数のレンズ面を、一又は複数のレンズ面を単位としてその単位毎に光軸方向にずらして配置した請求項1のフレネルレンズ。
- 前記単位間の前記レンズ面のずれ量が一定である請求項2のフレネルレンズ。
- 前記単位間の前記レンズ面のずれ量が前記光軸からの半径方向の距離に応じて変化する請求項2のフレネルレンズ。
- 前記光軸からの半径方向の距離が増加するに従って、前記単位間の前記レンズ面のずれ量が小さくなる請求項2のフレネルレンズ。
- 少なくとも一つのレンズ面のレンズ角を、そのレンズ面に対する焦点演算に基づいて与えられるべき本来のレンズ角よりも大きく設定したフレネルレンズ。
- 光軸を中心とした特定範囲に含まれる複数のレンズ面のレンズ角が、各レンズ面に対して与えられるべき前記本来のレンズ角よりも大きく設定された請求項6のフレネルレンズ。
- 前記レンズ角と前記本来のレンズ角との差として与えられる補正角が前記光軸からの半径方向の距離に応じて変化する請求項7のフレネルレンズ。
- 前記光軸からの半径方向の距離が増加するに従って、前記補正角が減少する請求項8のフレネルレンズ。
- 光軸を中心とした第1の特定範囲に含まれる複数のレンズ面を、一又は複数のレンズ面を単位としてその単位毎に光軸方向に互いにずらして配置することにより、各単位の境界に位置する非レンズ面の光軸方向の高さを、前記境界を挟んで隣接する二つのレンズ面の一端が光軸と直交する同一平面上に置かれたと仮定した場合における当該非レンズ面の高さよりも増加させるとともに、
前記光軸を中心とした第2の特定範囲に含まれる複数のレンズ面のレンズ角を、各レンズ面に対する焦点演算に基づいて与えられるべき各レンズ面の本来のレンズ角よりも大きく設定したフレネルレンズ。 - 前記第1の特定範囲が前記第2の特定範囲よりも狭い請求項10のフレネルレンズ。
- 請求項1から11のいずれか一項のフレネルレンズの各レンズ面が設けられたフレネル面と同形又は相補的な形状のフレネル成形面を有するフレネルレンズ用の金型。
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