JP2007304569A - 接合レンズ及びその製造法 - Google Patents
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Abstract
【課題】接着層を用いることなくレンズ間の剥離をなくし耐久性を向上させる接合レンズ及びその製造方法の提供。
【解決手段】光軸を中心線とする方向に２枚の単レンズを重ね貼り合わせてなる接合レンズにおいて、一方の単レンズを作るための第１の硝材のガラス転移点が他方の単レンズを作るための第２の硝材の成形温度以上であり、前記一方の単レンズの貼り合わせ側の第１の接合面に前記他方の単レンズの貼り合わせ側の第２の接合面を融着させるようにする。また、前記第２の硝材は、前記第１の硝材の前記ガラス転移点以下のガラス軟化点と屈伏点を有し、且つ前記成形温度は前記ガラス軟化点以下且つ前記屈伏点以上の温度である。
【選択図】図２
【解決手段】光軸を中心線とする方向に２枚の単レンズを重ね貼り合わせてなる接合レンズにおいて、一方の単レンズを作るための第１の硝材のガラス転移点が他方の単レンズを作るための第２の硝材の成形温度以上であり、前記一方の単レンズの貼り合わせ側の第１の接合面に前記他方の単レンズの貼り合わせ側の第２の接合面を融着させるようにする。また、前記第２の硝材は、前記第１の硝材の前記ガラス転移点以下のガラス軟化点と屈伏点を有し、且つ前記成形温度は前記ガラス軟化点以下且つ前記屈伏点以上の温度である。
【選択図】図２
Description
本発明は、複数の単レンズを積層して一体化された接合レンズ及びその製造法に関する。
従来、単レンズを２枚或いは３枚貼り合わせて色収差などを除去する接合レンズが提案されている。図４は、一般の接合レンズの製造過程を示す。成形工程において、図示しない２つの金型によりそれぞれ単レンズ４１と４２がつくられる。心取り工程では、図示しない研削手段により光軸Ｌ１、Ｌ２とする中心線と直交して単レンズ４１、４２の周端部にそれぞれ当接して研削し、それぞれのはみ出し部分を除去して、図示のように、単レンズ４１は光軸Ｌ１を中心線とする周端面４１１をそなえた凹凸単レンズに、単レンズ４２は光軸Ｌ２を中心線とする周端面４２１をそなえた両凸単レンズにしてなる。次いで、単レンズ４１の凹面に接着層４３を設ける。さらに、貼り合わせ工程において、光軸Ｌ１と光軸Ｌ２を同一中心線に合せて単レンズ４２を接着層４３の上に重ね合わせる。次いで、放射線による加熱或いはＵＶ光を照射することにより接着層４３を硬化させ、単レンズ４１、４２と接着層４３とが一体化された接合レンズ４がつくられる。
日本国特開2003-140037号
しかしながら、接合レンズ４の上記製造過程は、単レンズ４１と単レンズ４２とをそれぞれ成形金型を使って成形しなければならないので、金型を共用できず、製造コストは高くなる。単レンズ４１と単レンズ４２とのはみ出し部分の除去及び貼り合わせにおいてそれぞれ心取り作業をしなければならず、また、単レンズ４１、４２を接着層４３を介して光軸Ｌ１と光軸Ｌ２を同一中心線に合せて貼り合わせなければならないので、光軸調整は煩雑で、多大な労力を費やし、製造時間が長くかかる。
また、貼り合わせ用の接着層４３は、通常屈折率が低く、反射率が高い高分子材料により構成され、単レンズ４１と４２の光学的性質と異なるため、色収差を良好に補正することが難しい。さらに、接着剤の硬化収縮などにより歪が発生し、レンズ性能の低下を招き、また、単レンズとの間で剥離が発生し易く、レンズの耐久性は劣る。
本発明は、上記問題点を解消しようとするもので、接着層を用いることなくレンズ間の剥離をなくし耐久性を向上させる接合レンズ及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記一の目的を達成するために、本発明は、光軸を中心線とする方向に２枚の単レンズを重ね貼り合わせてなる接合レンズにおいて、一方の単レンズを作るための第１の硝材のガラス転移点が他方の単レンズを作るための第２の硝材の成形温度以上であり、一方の単レンズの貼り合わせ側の第１の接合面に他方の単レンズの貼り合わせ側の第２の接合面を融着させるようにする。
前記接合レンズにおいて、第２の硝材は、第１の硝材のガラス転移点以下のガラス軟化点と屈伏点を有し、且つ成形温度はガラス軟化点以下且つ屈伏点以上の温度であるようにすることが好ましい。
前記接合レンズにおいて、一方の単レンズの接合面としては球面形状とし、他方の単レンズの接合面としては球面形状であるようにしたり、または、一方の単レンズの接合面を非球面形状にし、他方の単レンズの接合面を非球面形状にすることもできる。
また、上記他の目的を達成するために、本発明は、光軸を中心線とする方向に２枚の単レンズを重ね貼り合わせてなる接合レンズの製造方法として、２の単レンズを作る硝材として、一方の単レンズを作るための第１の硝材のガラス転移点が他方の単レンズを作るための第２の硝材の成形温度以上の温度を有する２種の硝材を用意する工程と、第１の硝材を用いて第１の単レンズをプレス成形する工程と、第２の硝材を用いて、該第１の単レンズの貼り合わせ側の第１の接合面上に該第１の単レンズの光軸に合せて該第１の接合面に融着させる第２の接合面をそなえた第２の単レンズをプレス成形する工程とを含み、第１の単レンズと第２の単レンズとを同一光軸に一体に重ねて貼り合わせてなる接合レンズが作られるようにする。
前記接合レンズの製造工程においてさらに、光軸を中心線とする方向に合せて接合レンズは該光軸を中心線とする周端面を有するようにプレス成形された２の単レンズからそれぞれはみ出し部分を削る工程を有する。
上記のように、第２の硝材として第１の単レンズを作るための第１の硝材のガラス転移点以下の成形温度を有する硝材を用いるため、第１の単レンズ上に第２の単レンズをプレス成形するとき、第２の単レンズを加熱する高温により先にプレス成形した第１の単レンズの形状が変形する恐れがなくなる。また、第１の単レンズの接合面上に一体に融着させ該第１の接合面に対応する第２の接合面をそなえた第２の単レンズをプレス成形することができるため、２のレンズの貼り合わせに接着剤を用いる必要がなく、接着層の劣化問題をなくし、且つ、第２の単レンズの成形用の光軸合せ作業を行う必要もないので、製造工数を大幅に低減することができ、生産性が向上し、且つ、色収差を良好に補正した接合レンズを得ることができる。
また、本発明によれば、異質の接着剤を用いず熱膨張係数が類似する複数の硝材を用いて複数の単レンズよりなった接合レンズをプレス成形することができるので、形状の加熱膨張による変形の影響を極力抑えることができ、従来の接合レンズよりも良好な耐久性を有する接合レンズを得ることができる。
以下、図面を参照しながら本発明の１実施例について説明する。
図１は、本発明の１実施例にかかる第１の単レンズをプレス成形する過程を概略示す縦断面図である。図２は、当実施例において第２の単レンズを第１の単レンズ上にプレス成形する過程を概略示す縦断面図である。図３は、当実施例による接合レンズの心取り作業を概略示す縦断面図である。本実施例に用いる金型１００において、２の単レンズ２、３をつくるのに下型１１０を固定型として共用し、上型１３０、１４０だけを変えることができるので、使用する型数を従来よりも減らすことができる。なお、本例において下型１１０は窪んだレンズ成形面１１１を有し、上型１３０のレンズ成形面１３１は凸面であり、上型１４０のレンズ成形面１４１は凹面である。本例の接合レンズ１は、２枚の単レンズ２、３を貼り合わせたダブレットである。
本発明においては、単レンズ２、３をそれぞれつくる硝材２０、３０として、硝材２０のガラス転移点が硝材３０の成形温度以上であり、また、硝材３０は、硝材２０のガラス転移点以下のガラス軟化点と屈伏点を有し、且つ硝材３０の成形温度は該軟化点以下且つ該屈伏点以上の温度であることを特徴とする。
本例においては、単レンズ２をつくる第１の硝材２０として、例えば日本ＯＨＡＲＡ社製の型番Ｌ−ＬＡＬ１３で、ガラス転移点が５３４℃の硝材を用いる。単レンズ３をつくる第２の硝材３０として、例えば日本ＯＨＡＲＡ社製の型番Ｌ−ＰＨＬ２で、第１の硝材２０のガラス転移点５３４℃以下の軟化点が４４０℃の硝材を用いる。また、当硝材３０の屈伏点が４０７℃であり、当成形温度としては４０７℃〜４４０℃間の４３５℃である。
次いで、本発明の接合ガラス１の製造過程を図１〜図３を参照して説明する。
図１に示すように、それぞれつば部がほぼ直筒状型枠１２０の上端面１２１、下端面１２２に接触する上型１３０または上型１４０と下型１１０とを中心線Ｌ沿いに対向配置した金型１００において、下型１１０を型枠１２０に嵌入して一体に固定し、下型１１０の成形面１１１上に第１の硝材２０をセットし、上型１３０を移動させて上型１３０の成形面１３１が硝材２０に接触するまで下型１１０に押し付ける。例えば６０５℃まで加熱することにより、硝材２０を軟化し、さらに上型１３０を押し付ける。これによって、上型１３０の成形面１３１と下型１１０の成形面１１１とを硝材２０の上下両面に転写させて、所定肉厚及び所期のレンズ面を有する第１の単レンズ２が得られる。本例において、単レンズ２のレンズ面２０２は必要に応じて球面形状または非球面形状であるようにすることができる。
次いで、図２に示すように、予めプレス成形された第１の単レンズ２の上型側の接合面とする面２０１上に第２の硝材３０をセットして、上型１３０と違う上型１４０を用いて上型１４０の成形面１４１が硝材３０に接触するまで下型１１０に押し付ける。所定の温度に加熱して硝材３０を上型１４０により押し付け、所定の成形温度４３５℃において成形されると共に、硝材３０の下型１１０側の接合面３０１を第１の単レンズ２の接合面２０１に融着させる。上型１４０の成形面１４１と単レンズ２の接合面とするレンズ面２０１とを硝材３０の上下両面に転写させて、所定肉厚及び所期のレンズ面を有する第２の単レンズ３を第１の単レンズ２の上に重ね貼り合わせて接合レンズ１が得られる。本例において、単レンズ３のレンズ面３０２は必要に応じて球面形状または非球面形状であるようにすることができる。
次いで、図３に示すように、図示しない砥石により接合レンズ１の所定光軸Ｌを中心として、接合レンズ１の周端部における第２の単レンズ３と第１の単レンズ２とのはみ出し部分３１、２１を削る。このようにして、２の単レンズ２、３により貼り合わせてなり、所定の光軸Ｌを中心とする上下２のレンズ面１２、１３をそなえ且つ所定光軸を中心とする周面１１を有する接合レンズ１が得られる。
上述した通り、単レンズ２上に従来の接合レンズ１のように接着層を用いることなく単レンズ３を直接一体にプレス成形することにより、偏心することなく色収差を良好に補正した接合レンズ１を作ることができる。
以上により、第２の硝材３０として第１の単レンズの硝材２０のガラス転移点以下の成形温度を有する硝材を用いるため、第１の単レンズ２上に第２の単レンズ３をプレス成形するとき、第２の単レンズ３の加熱によって、先にプレス成形した第１の単レンズ２の形状を変形させる恐れをなくすことができる。
また、第１の単レンズ２の接合面２０１上に一体に融着させ該第１の接合面２０１に対応する第２の接合面３０１をそなえた第２の単レンズ３をプレス成形することができるため、接着剤を用いることはないので、製造管理手間を省き、コストを低減することができる。さらに接着層を設けらないので、単レンズ２、３を所定の光軸に合致させ且つ良好に接合させることができ、色収差を良好に補正した接合レンズを製造することができる。さらに、従来の接着層の劣化による剥離の問題もなくし、耐久性がよい接合レンズを製造することができる。
また、第２の単レンズの成形用の光軸合せ作業を行う必要もないので、製造工数を大幅に低減することができ、生産性が向上することができる。
また、異質の接着剤を用いず熱膨張係数が類似する複数の硝材を用いて形成される２の単レンズよりなった接合レンズをプレス成形することができるので、形状の加熱膨張による変形の影響を受けて２の単レンズの間の剥離の発生を極めて抑えることができ、従来の接合レンズよりも良好な耐久性を有する接合レンズを得ることができる。また、本発明による接合レンズは高精度なレンズ面を有するため、そのままアニール、などの後工程を用いる。
また、本発明の接合レンズ製造方法によれば、２の単レンズをプレス成形するとき下型及び型枠を共用することができるので、型数を減らすことができ、生産性がよく、製造コストを下げることができる。
本発明の接合レンズ及びその製造方法によれば、色収差を良好に補正し、はり合わせた２のレンズの間の剥離は発生し難く、耐久性が優れた接合レンズを低コストで生産性よく製造することができる。
１ 接合レンズ
１１ 周面
１２、１３ レンズ面
１００ 金型
１１０ 下型
１１０ 下型
１１１ レンズ成形面
１１１ 成形面
１２０ 型枠
１２１ 上端面
１２２ 下端面
１３０、１４０ 上型
１３１、１４１ レンズ成形面
２、３ 単レンズ
２０、３０ 硝材
２０１、３０１ 面（接合面）
２０２、３０２ レンズ面
３１、２１ はみ出し部分
Ｌ 光軸（中心線）
１１ 周面
１２、１３ レンズ面
１００ 金型
１１０ 下型
１１０ 下型
１１１ レンズ成形面
１１１ 成形面
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１２１ 上端面
１２２ 下端面
１３０、１４０ 上型
１３１、１４１ レンズ成形面
２、３ 単レンズ
２０、３０ 硝材
２０１、３０１ 面（接合面）
２０２、３０２ レンズ面
３１、２１ はみ出し部分
Ｌ 光軸（中心線）
Claims (9)
- 光軸を中心線とする方向に２枚の単レンズを重ね貼り合わせてなる接合レンズにおいて、
２枚の単レンズにおける一方の単レンズを作るための第１の硝材のガラス転移点が他方の単レンズを作るための第２の硝材の成形温度以上であり、
前記一方の単レンズの貼り合わせ側の第１の接合面に前記他方の単レンズの貼り合わせ側の第２の接合面を融着させてなることを特徴とする接合レンズ。 - 前記第２の硝材は、前記第１の硝材の前記ガラス転移点以下のガラス軟化点と屈伏点を有し、且つ前記成形温度は前記ガラス軟化点以下且つ前記屈伏点以上の温度であることを特徴とする請求項１に記載の接合レンズ。
- 前記一方の単レンズの前記接合面としては球面形状とし、前記他方の単レンズの前記接合面としては球面形状であることを特徴とする請求項１に記載の接合レンズ。
- 前記一方の単レンズの前記接合面としては非球面形状とし、前記他方の単レンズの前記接合面を非球面形状にすることを特徴とする請求項１に記載の接合レンズ。
- 光軸を中心線とする方向に２枚の単レンズを重ね貼り合わせてなる接合レンズの製造方法であって、
前記２の単レンズを作るための硝材として、一方の単レンズを作るための第１の硝材のガラス転移点が他方の単レンズを作るための第２の硝材の成形温度以上の温度を有する２種の硝材を用意する工程と、
第１の硝材を用いて第１の単レンズをプレス成形する工程と、
第２の硝材を用いて、該第１の単レンズの貼り合わせ側の第１の接合面上に該第１の単レンズの光軸に合せて該第１の接合面に融着させる第２の接合面をそなえた第２の単レンズをプレス成形する工程とを含み、
前記第１の単レンズと前記第２の単レンズとを同一光軸に一体に重ねて貼り合わせてなる接合レンズが作られることを特徴とする接合レンズの製造法。 - 前記用意工程において、前記第２の硝材としては、前記第１の硝材の前記ガラス転移点以下のガラス軟化点と屈伏点を有し、且つ前記成形温度は前記ガラス軟化点以下且つ前記屈伏点以上の温度であることを特徴とする請求項５に記載の接合レンズの製造法。
- さらに、前記光軸を中心線とする方向に合せて、前記接合レンズは該光軸を中心線とする周端面を有するように、前記プレス成形された前記２の単レンズからそれぞれはみ出し部分を削る工程を有することを特徴とする請求項５に記載の接合レンズの製造法。
- 前記第１の単レンズのプレス成形工程では、前記一方の単レンズの前記接合面としては球面形状とし、
前記第２の単レンズのプレス成形工程では、前記他方の単レンズの前記接合面としては前記一方の単レンズの前記接合面に対応して球面形状にすることを特徴とする請求項５に記載の接合レンズの製造法。 - 前記第１の単レンズのプレス成形工程では、前記一方の単レンズの前記接合面としては非球面形状にし、
前記第２の単レンズのプレス成形工程では、前記他方の単レンズの前記接合面としては前記一方の単レンズの前記接合面に対応して非球面形状にすることを特徴とする請求項５に記載の接合レンズの製造法。
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