JP2006264256A - ハイブリッドレンズの製造方法及びハイブリッドレンズ用成形型 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズの両面に並行して光硬化性樹脂の樹脂層を形成して製造時間を短縮可能なハイブリッドレンズの製造方法を提供する。
【解決手段】 ガラスレンズ３０の一方及び他方の面に樹脂層３１を形成するために必要な紫外線硬化樹脂を供給する。上側及び下側成形型コア２１２，２２２を紫外線硬化性樹脂に密着するように配置し、ガラスレンズ３０の一方及び他方の面に樹脂層３１を形成する。続いて、ガラスレンズ３０の一方の面に対向して配置された光源からの紫外線を透明な上側成形型コア２１２を透過して、上記一方の面に形成された樹脂層３１を照射するとともに、ガラスレンズ３０を透過して上記他方の面に形成された樹脂層３１を照射して、上記一方及び他方の面に光硬化性樹脂を硬化させた樹脂層３１を形成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ハイブリッドレンズの製造方法及びハイブリッドレンズ用成形型に関する。

近年、ガラス等の球面レンズに光硬化性樹脂層を積層したハイブリッドレンズがデジタルカメラや光ピックアップ装置等の光学装置に広く使用されている。

従来、例えば特許文献１に開示されるように、ハイブリッドレンズは、ガラスレンズの一方の面に形成した放射線硬化性樹脂の層を金型により圧着して保持し、金型と対向するガラスレンズの他面側から放射線を照射して放射線硬化性樹脂を硬化することにより製造される。このとき、図５に示すように、レンズホルダ１２１によりガラスレンズ１３０の一方の面を保持し、レンズホルダ１２１に形成された孔１２２を通して、放射線をガラスレンズ１３０の他方の面の放射線硬化性樹脂の層１３１に照射してもよい。

従来の方法によれば、特許文献２に開示されるように、レンズの両面に樹脂層を形成する場合には、レンズの一方の面に形成した光硬化性樹脂の層を硬化した後、レンズの他面に光硬化性樹脂の層を形成して硬化する。
特開昭６３−８２７３２５号明細書 特開平７−５６００６号明細書

したがって、レンズの両面に樹脂層を形成するには、同じ工程を繰り返すことが必要とされるという問題があった。つまり、ハイブリッドレンズの製造時間が増大する。

本発明は、上記の実状に鑑みてなされたもので、レンズの両面に並行して光硬化性樹脂の樹脂層を形成して製造時間を短縮可能なハイブリッドレンズの製造方法及びハイブリッドレンズ用成形型を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るハイブリッドレンズの製造方法は、
レンズの一方の面に対向して配置されるとともに前記レンズの一方の面と対向する型面上に離型層を有する成形型と、前記レンズの他方の面に対向して配置されるとともに当該レンズの他方の面との対向面に離型層を有する成形型とを用いて、前記レンズの両面に、光硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を形成するハイブリッドレンズの製造方法であって、
前記両成形型のうち、少なくとも一方の成形型を光透過可能に形成し、かつ当該成形型の型面上の前記離型層を光透過可能に形成するとともに、当該光透過可能な成形型を透過して光を前記レンズに照射可能に光源を配置し、
前記光硬化性樹脂を前記レンズの両面に供給し、少なくとも前記レンズの一方の面に供給された前記光硬化性樹脂を前記一方の成形型により前記レンズに密着するように保持して前記レンズの両面に前記光硬化性樹脂の層を形成し、
前記光源からの光を、前記一方の成形型を透過して前記レンズの一方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射するとともに、前記レンズを透過して前記レンズの他方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射して、前記レンズの両面に前記樹脂層を形成する、
ことを特徴とする。

他方の前記成形型を光透過可能に形成し、かつ当該他方の成形型の型面上の前記離型層を光透過可能に形成し、前記光源からの光を、前記他方の成形型を透過して前記レンズの他方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射するとともに、前記レンズを透過して前記レンズの一方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射するようにしてもよい。
この場合、前記一方の成形型を透過して光を前記レンズに照射する前記光源と前記他方の成形型を透過して光を前記レンズに照射する前記光源とは、同一の光強度となるように、前記一方及び他方の成形型を透過した光を、前記レンズの両面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射し、前記レンズの両面に前記光硬化性樹脂が同時に硬化してなる前記樹脂層を形成することができる。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るハイブリッドレンズ用成形型は、
レンズの一方の面に対向して配置されるとともに前記レンズの一方の面と対向する型面上に離型層を有する成形型と、前記レンズの他方の面に対向して配置されるとともに当該レンズの他方の面との対向面に離型層を有する成形型とを有し、前記レンズの両面に、光硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を形成するための成形型であって、
前記両成形型のうち、少なくとも一方の成形型が光透過可能に形成され、かつ当該成形型の型面上の前記離型層が光透過可能に形成されるとともに、当該光透過可能な成形型を透過して光を前記レンズに照射可能に光源が配置されており、
前記一方の成形型は、
他方の前記成形型と共に、前記レンズの両面に供給された前記光硬化性樹脂を、前記レンズにそれぞれ密着するように保持して前記レンズの両面に前記光硬化性樹脂の層を形成し、
前記光源からの光を、前記一方の成形型を透過して前記レンズの一方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射するとともに、前記レンズを透過して前記レンズの他方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射して、前記レンズの両面に前記樹脂層を形成する、
ことを特徴とする。

他方の前記成形型が光透過可能に形成し、かつ当該他方の成形型の型面上の前記離型層が光透過可能に形成し、前記光源からの光を、前記他方の成形型を透過して前記レンズの他方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射するとともに、前記レンズを透過して前記レンズの一方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射するようにしてもよい。

本発明によれば、レンズの両面に成形型を配置して光硬化性樹脂の層を形成し、光を透過する少なくとも一方の成形型を透過して光源から照射された光により光硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を形成するので、レンズの両面に並行して光硬化性樹脂の樹脂層を形成して製造時間を短縮可能なハイブリッドレンズの製造方法及びハイブリッドレンズ用成形型を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態にかかるハイブリッドレンズの製造方法について、以下図面を参照して説明する。

図１に示すように、ハイブリッドレンズ用のレンズ製造装置１は、光源１０と、成形型部２０と、制御部４０とから構成される。

光源１０は、所定の波長、例えば２００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の紫外線を放射する高圧水銀灯と、高圧水銀灯に電力を供給する電源とを有する。光源１０は、照射面を、ガラスレンズ３０の一方の面と対向するように配置される。

成形型部２０は、上側成形型部２１と、下側金成形型部２２とから構成される。

上側成形型部２１は、上側成形型本体２１１と上側成形型コア２１２とから構成される。

上側成形型本体２１１は、中心に形成された中空部に上側成形型コア２１２を収容する。上側成形型本体２１１は、下側成形型部２２の成形型本体２２１に配置されたガイドシャフト２２５に挿通され、図示しない固定装置により、任意の高さに固定可能である。上側成形型本体２１１は、内縁部にガラスレンズ３０を保持するための突起部２１３が形成されている。

上側成形型コア２１２は、光を透過する透明なガラスから形成されている。上側成形型コア２１２は、固定ボルト２１５により上側成形型本体２１１に固定される。上側成形型コア２１２は、凹状に形成された型面２１４で図示しない供給装置からガラスレンズ３０の一方の面に供給された紫外線硬化性樹脂をガラスレンズ３０と接するように保持し、ガラスレンズ３０の一方の面に非球面の樹脂層３１を形成する。ここで、型面２１４は、ハイブリッドレンズの形状、曲率等に応じて非球面の鏡面に形成され、その表面には紫外線を透過可能である透明な離型膜２１６が形成されている。この離型膜２１６は、離型剤をディップコート法やスピンコート法などの方法により型面２１４の表面に塗布し、その後、加熱して硬化させることにより、型面２１４の表面に形成される。離型剤としては、無色透明なシリコン系表面処理剤やフッ素系表面処理剤等の表面処理剤を用いることができる。特に、フッ素系表面処理剤としては、ガラス質の表面処理に適し、かつ無色透明で、光学特性に影響を殆ど与えない３Ｍ社製のノベックＥＧＣ−１７２０（商品名）が好適である。離型膜２１６の膜厚は、好ましくは２〜１０μｍに設定される。すなわち、離型膜２１６の膜厚が２μｍよりも小さいと、樹脂層３１との離型性が損なわれ、離型膜２１６の膜厚が１０μｍよりも大きいと、樹脂層３１を所望の非球面に形成できなくなる等、樹脂層３１の形状安定性が損なわれる。ガラスレンズ３０は、外径１０〜３０ｍｍの球面凸レンズである。紫外線硬化性樹脂は、アクリル系またはエポキシ系の透明な樹脂から構成され、周知の光重合開始剤を含む。

下側成形型部２２は、下側成形型本体２２１と、下側成形型コア２２２と、下部プレート２２６とから構成される。

下側成形型本体２２１は、その表面にガイドシャフト２２５が略垂直に立設配置され、中心に形成された中空部に下側成形型コア２２２を収容する。下側成形型本体２２１は、内縁部にガラスレンズ３０を支持するための突起部２２３が形成されている。

下側成形型コア２２２は、金属から形成されている。下側成形型コア２２２は、固定ボルト２２７により、下部プレート２２６に固定される。下側成形型コア２２２は、凹状に形成された型面２２４に図示しない供給装置から供給された紫外線硬化性樹脂をガラスレンズ３０と接するように保持し、ガラスレンズ３０の他方の面に非球面の樹脂層３１を形成する。ここで、型面２２４は、ハイブリッドレンズの形状、曲率等に応じて非球面の鏡面に形成され、その表面には離型膜２２７が形成されている。この離型膜２２７は、離型剤をディップコート法やスピンコート法などの方法により型面２２４の表面に塗布し、その後、加熱して硬化させることにより、型面２２４の表面に形成される。離型剤としては、離型膜２１６と同様に、無色透明なシリコン系表面処理剤やフッ素系表面処理剤等の表面処理剤を用いることができるが、これに限らず、白濁したもの等、有色の表面処理剤を用いることができる。離型膜２２７の膜厚は、離型膜２１６と同様に、樹脂層３１との離型性や樹脂層３１の形状安定性を考慮し、好ましくは２〜１０μｍに設定される。

下部プレート２２６は、図示しない結合装置により、下側成形型本体２２１と結合されている。

制御部４０は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）、各種メモリなどから構成される。制御部４０は、光源１０の電源を制御して、所定の強度の紫外線を高圧水銀灯から放射させる。

次に、図１及び図２を参照して、レンズ製造装置１を用いたハイブリッドレンズの製造方法について説明する。

上側成形型部２１を上げて、ガラスレンズ３０の他方の面に所望の厚さの樹脂層３１を形成するために必要な紫外線硬化性樹脂を、図示しない供給装置により下側成形型コア２２２の型面２２４に供給する。続いて、ハイブリッドレンズの基材となるガラスレンズ３０を図示しない搬送装置により下側成形型部２２に、下側成形型本体２２１の突起部２２３により下側成形型コア２２２の中心軸と同軸に支持されるように配置する。

次いで、ガラスレンズ３０の一方の面に所望の厚さの樹脂層３１を形成するために必要な紫外線硬化性樹脂を、図示しない供給装置によりガラスレンズ３０の一方の面に供給する。そして、上側成形型部２１を所定の位置まで下げて、ガラスレンズ３０を上側成形型本体２１１の突起部２１３により保持する。ここで、ガラスレンズ３０は、両面で紫外線硬化性樹脂と密着するように上側及び下側成形型部２１，２２により挟持されている。

制御部４０は、図示しない電源部をオンして光源１０の水銀灯を点灯して、所定の波長の紫外線を照射する。

図２に示すように、上側成形型部２１の上側成形型コア２１２は、光源から照射された紫外線をガラスレンズ３０に向けて透過する。このとき、上側成形型コア２１２を透過した紫外線は、離型膜２１６を透過してガラスレンズ３０の一方の面に形成された樹脂層３１を照射するとともに、ガラスレンズ３０を透過してガラスレンズ３０の他方の面に形成された樹脂層３１を照射する。

すなわち、上側成形型コア２１２を透過した紫外線は、ガラスレンズ３０の一方の面の紫外線硬化性樹脂を硬化するとともに、ガラスレンズ３０の他方の面の紫外線硬化性樹脂を硬化する。

紫外線の照射時間は、典型的には、３０秒間から１分間に制御される。

このようにして、ガラスレンズ３０の両面に紫外線硬化性樹脂が硬化してなる樹脂層３１が形成されたハイブリッドレンズが製造される。

以上説明したように、ガラスレンズの両面に成形型を配置して紫外線硬化性樹脂の層を形成し、光を透過する一方の成形型を透過して光源からガラスレンズに向けて紫外線を照射する。一方の成形型を透過した紫外線は、ガラスレンズの一方の面に形成された紫外線硬化性樹脂の層を照射するとともに、ガラスレンズを透過してガラスレンズの他方の面に形成された紫外線硬化性樹脂の層を照射する。そのため、ガラスレンズの両面に並行して紫外線硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を形成することができる。また、両成形型の型面には離型膜が形成されているので、両成形型と樹脂層とを円滑に離型することができる。

本発明は、上記の実施の形態に限定されず、その応用及び変形等は任意である。

上記の実施の形態では、上側成形型コアが光を透過する透明なガラスから構成され、下側成形型コアは金属から構成される。しかし、上側成形型コアが金属から、下側成形型コアが透明なガラスから構成されてもよい。この場合、光源は、照射面がガラスレンズの一方の面ではなく、他方の面と対向し、下側成形型コアを介してガラスレンズを照射するように配置されていればよい。

また、上側及び下側成形型コアは、いずれも光を透過する透明なガラスから構成されてもよい。この場合、上記の実施の形態の光源と同一の光源を、照射面がガラスレンズの他方の面と対向するように配置して、下側成形型コアを透過して紫外線をガラスレンズに照射する。このとき、図３に示すように、下側成形型コア２３２の型面の表面には、紫外線を透過可能な離型膜２３６が形成される。離型膜２３６としては、離型膜２１６と同様、無色透明なシリコン系表面処理剤やフッ素系表面処理剤等の離型剤をディップコート法やスピンコート法などの方法により型面２２４の表面に塗布し、その後、加熱して硬化させることにより、型面２２４の表面に形成される。離型膜２３６の膜厚は、離型膜２１６と同様、樹脂層３１との離型性や樹脂層３１の形状安定性を考慮し、好ましくは２〜１０μｍに設定される。そして、下側成形型コア２３２を透過した紫外線は、ガラスレンズ３０の他方の面に形成された樹脂層３１を照射するとともに、ガラスレンズ３０を介してガラスレンズ３０の一方の面に形成された樹脂層３１を照射する。下側成形型コア２３２を透過してガラスレンズ３０の一方及び他方の面の樹脂層３１に照射される紫外線の強度は、上側成形型コア２１２を透過してガラスレンズ３０の一方及び他方の面の樹脂層３１に照射される紫外線の強度と同一である。そのため、ガラスレンズの両面に同時に紫外線硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を形成することができる。

上記の実施の形態では、ガラスレンズの一方及び他方の面に紫外線硬化性樹脂を供給し、上側及び下側成形型コアを密着してガラスレンズの両面に紫外線硬化性樹脂の層を形成する。しかし、図４に示すように、下側成形型コア２２２の型面２２４に紫外線硬化性樹脂を供給してガラスレンズ３０の他方の面にのみ樹脂層３１を形成してもよい。この場合、ガラスレンズの他方の面に紫外線硬化性樹脂を硬化させた樹脂層が形成される。そして、例えば、上記の実施の形態の光源、紫外線硬化樹脂とは異なる光源、光硬化性樹脂等を用いて、異なる照射条件（硬化条件）で、異なる樹脂層をガラスレンズの一方の面に形成することができる。

上記の実施の形態では、上側成形型コアは、透明なガラスから形成される。しかし、上側成形型コアは、光を透過する他の材料から形成されてもよく、例えば透明な樹脂から形成可能である。

上記の実施の形態では、ガラスレンズは、凸レンズであるが、凹レンズであってもよい。ハイブリッドレンズの基体レンズは、ガラスレンズに限定されない。例えば、アクリル、エポキシ、ポリカーボネート等の透明な樹脂から形成されたプラスチックレンズであってもよい。

本発明の実施の形態にかかるハイブリッドレンズ用のレンズ製造装置を示す模式図である。 本発明の実施の形態にかかるハイブリッドレンズの製造方法を示す図である。 本発明にかかるハイブリッドレンズの製造方法の他の実施例を示す図である。 本発明にかかるハイブリッドレンズの製造方法の変形例を示す図である。 従来のハイブリッドレンズの製造方法を示す図である。

符号の説明

１ レンズ製造装置
１０ 光源
２０ 成形型部
２１ 上側成形型部
２２ 下側成形型部
３０ ガラスレンズ
３１ 樹脂層
４０ 制御部
２１２ 上側成形型コア
２２２ 下側成形型コア
２３２ 下側成形型コア

Claims (5)

1. レンズの一方の面に対向して配置されるとともに前記レンズの一方の面と対向する型面上に離型層を有する成形型と、前記レンズの他方の面に対向して配置されるとともに当該レンズの他方の面との対向面に離型層を有する成形型とを用いて、前記レンズの両面に、光硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を形成するハイブリッドレンズの製造方法であって、
   前記両成形型のうち、少なくとも一方の成形型を光透過可能に形成し、かつ当該成形型の型面上の前記離型層を光透過可能に形成するとともに、当該光透過可能な成形型を透過して光を前記レンズに照射可能に光源を配置し、
   前記光硬化性樹脂を前記レンズの両面に供給し、少なくとも前記レンズの一方の面に供給された前記光硬化性樹脂を前記一方の成形型により前記レンズに密着するように保持して前記レンズの両面に前記光硬化性樹脂の層を形成し、
   前記光源からの光を、前記一方の成形型を透過して前記レンズの一方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射するとともに、前記レンズを透過して前記レンズの他方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射して、前記レンズの両面に前記樹脂層を形成する、
   ことを特徴とするハイブリッドレンズの製造方法。
2. 他方の前記成形型を光透過可能に形成し、かつ当該他方の成形型の型面上の前記離型層を光透過可能に形成し、
   前記光源からの光を、前記他方の成形型を透過して前記レンズの他方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射するとともに、前記レンズを透過して前記レンズの一方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドレンズの製造方法。
3. 前記一方の成形型を透過して光を前記レンズに照射する前記光源と前記他方の成形型を透過して光を前記レンズに照射する前記光源とは、同一の光強度となるように、前記一方及び他方の成形型を透過した光を、前記レンズの両面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射し、
   前記レンズの両面に前記光硬化性樹脂が同時に硬化してなる前記樹脂層を形成する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッドレンズの製造方法。
4. レンズの一方の面に対向して配置されるとともに前記レンズの一方の面と対向する型面上に離型層を有する成形型と、前記レンズの他方の面に対向して配置されるとともに当該レンズの他方の面との対向面に離型層を有する成形型とを有し、前記レンズの両面に、光硬化性樹脂を硬化させた樹脂層を形成するための成形型であって、
   前記両成形型のうち、少なくとも一方の成形型が光透過可能に形成され、かつ当該成形型の型面上の前記離型層が光透過可能に形成されるとともに、当該光透過可能な成形型を透過して光を前記レンズに照射可能に光源が配置されており、
   前記一方の成形型は、
   他方の前記成形型と共に、前記レンズの両面に供給された前記光硬化性樹脂を、前記レンズにそれぞれ密着するように保持して前記レンズの両面に前記光硬化性樹脂の層を形成し、
   前記光源からの光を、前記一方の成形型を透過して前記レンズの一方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射するとともに、前記レンズを透過して前記レンズの他方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射して、前記レンズの両面に前記樹脂層を形成する、
   ことを特徴とするハイブリッドレンズ用成形型。
5. 他方の前記成形型が光透過可能に形成され、かつ当該他方の成形型の型面上の前記離型層が光透過可能に形成されており、
   前記光源からの光を、前記他方の成形型を透過して前記レンズの他方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射するとともに、前記レンズを透過して前記レンズの一方の面に形成された前記光硬化性樹脂の層に照射する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッドレンズ用成形型。

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