JP2010076402A - レンズ用モールドの製造方法およびレンズの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成形面形状をレンズ材料に転写することによりレンズ曲面を成形するレンズ用モールドの製造方法。レンズ設計値に基づく面形状に形成された成形面を有するテストモールドを用いて成形を行いテストレンズを作製すること、テストレンズ曲面の基準線上において上記設計値からの誤差量を特定すること、上記基準線に基づき決定される方向においてテストレンズ曲面を複数の仮想領域に分割し、分割された仮想領域毎に上記特定された誤差量に基づき補正情報を算出すること、算出された補正情報により上記テストモールドの成形面形状を補正し、成形面形状を決定すること、および、決定された成形面形状を有するモールドを作製すること、を含む。
【選択図】なし
Description
本発明者らは上記知見に基づき更に検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
[1]成形面形状をレンズ材料に転写することによりレンズ曲面を成形するレンズ用モールドの製造方法であって、
レンズ設計値に基づく面形状に形成された成形面を有するテストモールドを用いて成形を行いテストレンズを作製すること、
テストレンズ曲面の基準線上において上記設計値からの誤差量を特定すること、
上記基準線に基づき決定される方向においてテストレンズ曲面を複数の仮想領域に分割し、分割された仮想領域毎に上記特定された誤差量に基づき補正情報を算出すること、
算出された補正情報により上記テストモールドの成形面形状を補正し、成形面形状を決定すること、および、
決定された成形面形状を有するモールドを作製すること、
を含むレンズ用モールドの製造方法。
[2]前記補正情報は、平面情報および高さ情報からなる[1]に記載の製造方法。
[3]前記平面情報を、前記基準線に直交する方向および前記基準線に平行する方向の両方向において独立に決定する[2]に記載の製造方法。
[4]前記基準線に基づき決定される方向は、基準線に直交する方向である[1]〜[3]のいずれかに記載の製造方法。
[5]前記レンズ用モールドは、累進屈折力レンズ成形用モールドであり、
前記基準線は、遠用部屈折力測定基準点を含む第一基準線および近用部屈折力測定基準点を含む第二基準線である[1]〜[4]のいずれかに記載の製造方法。
[6]前記成形型は、レンズの上面成形用モールドおよび/または下面成形用モールドである[1]〜[5]のいずれかに記載の製造方法。
[7][1]〜[6]のいずれかに記載の方法によりモールドを製造し、製造されたモールドを含む成形型を用いてレンズを成形するレンズの製造方法。
[8]前記成形を注型重合により行う[7]に記載の製造方法。
本発明は、成形面形状をレンズ材料に転写することによりレンズ曲面を成形するレンズ用モールドの製造方法に関する。本発明のモールドの製造方法は、以下の工程を含む。
(1)レンズ設計値に基づく面形状に形成された成形面を有するテストモールドを用いて成形を行いテストレンズを作製すること、
(2)テストレンズ曲面の基準線上において上記設計値からの誤差量を特定すること、
(3)上記基準線に基づき決定される方向においてテストレンズ曲面を複数の仮想領域に分割し、分割された仮想領域毎に上記特定された誤差量に基づき補正情報を算出すること、
(4)算出された補正情報により上記テストモールドの成形面形状を補正し、成形面形状を決定すること、および、
(5)決定された成形面形状を有するモールドを作製すること。
以下、本発明のモールドの製造方法について、更に詳細に説明する。
第一に、補正情報を得るためにテスト成形を行う。テスト成形は、レンズ光学面の光学設計値に対応する面形状に形成された成形面を有するモールドを使用して行われる。設計値通りに成形が行われれば、成形されるレンズは設計値通りの面形状を有することとなるが、実際はレンズ各部における素材に依存する収縮、レンズ形状起因する応力等のため、通常は設計値通りに成形されることはない。
次いで、上記テスト成形により成形されたレンズ(テストレンズ)において設計値からの誤差量を特定する。前述の通り、本発明者らの検討の結果、例えば累進屈折力レンズにおいては、成形後の形状変化による誤差量は、子午線方向(もしくは遠用部屈折力測定基準点と近用部屈折力測定基準点を連結する累進帯が配置される方向)(以下、当該方向を「垂直方向」ともいう)またはデータムライン方向(もしくは上記累進帯が配置される方向と直交する方向)(以下、当該方向を「水平方向」ともいう)のいずれかと略一致する方向に主成分を有し、かつ上記方向において一定の規則性を有することが明らかとなった。誤差量の主成分が存在する方向は、テストレンズにおいて垂直方向、水平方向の各方向において形状誤差を測定することにより、容易に決定することができる。なお、累進屈折力レンズでは、一般に、垂直方向に誤差量の主成分が存在することが多いことが、本発明者らの検討の結果、明らかとなった。
誤差量の主成分が存在する方向が垂直方向である場合、垂直方向、即ち、前記第一基準線および第二基準線に直交する方向において、上記基準線に基づきレンズ曲面を複数の仮想領域に分割し、補正情報を算出することが好ましい。これは、誤差量の主成分が存在する方向において、誤差発生に一定の方向性があるからである。例えば、設計中心(例えばプリズム屈折力測定基準点)をX=0,Y=0、遠用部屈折力測定基準点の中心を(X,Y)=xf,yf、近用部屈折力測定基準点の中心を(X,Y)=xn、ynとすると、範囲1をY≧yfの領域とし、範囲2をyf<Y<ynの領域とし、範囲3をY≦ynの領域とすることが好適である。これによりレンズ全面を領域1〜3で網羅できる。なお、本態様では遠用部屈折力測定基準点と近用部屈折力測定基準点を用いているが、遠用アイポイントをxy,yfとし、近用アイポイントをxn,ynとして用いてもよい。
DH=DFH+(DNH−DFH)÷(yn―yf)×(Y−yf)
DV=DFV+(DNV−DFV)÷(yn―yf)×(Y−yf)
更に本発明は、本発明のモールドの製造方法によりモールドを製造し、製造されたモールドを含む成形型を用いてレンズを成形するレンズの製造方法に関する。本発明のモールドの製造方法により得られたモールドを使用することにより、設計値からの誤差が低減された所望形状を有するレンズを得ることができる。
以下に、本発明のレンズの製造方法について、更に詳細に説明する。
まず、光学レンズの原料であるモノマーを用意する(S1)。このモノマーは熱硬化樹脂であり、この樹脂に触媒と紫外線吸収剤などを加えて調合し、フィルタで濾過する(S2)。
型モールド12の製造手順の一例を、図5を参照して次に述べる。
このガラスブランクスを加工することで、ガラスブランクスのプレス面の表面欠陥層を除去し、使用面16および非使用面17を所定精度の曲率半径にすると同時に、微細で均一粗さの高精度な使用面16および非使用面17を得る。ガラスブランクスの上記加工は、研削および研磨によって実施することができる。
(1)テスト成形
遠近累進屈折力レンズの設計値にしたがいガラス製の上下モールドの成形面を作製した。次いで、作製されたモールドを用いて図1に概略を示す成形型を使用し、注型重合によりメニスカス形状のプラスチックレンズ(テストレンズ)を作製した。
(2)誤差量の特定
上記テストレンズの凸面および凹面のそれぞれについて、遠用部屈折力測定基準点および近用部屈折力測定基準点(直径6mmの範囲)において、子午線方向(垂直方向)および累進帯長方向に水平な方向(水平方向)の両方向にてデータ点数約24000点にて2次元形状測定を行った。測定は、テーラーホブソン社製フォームタリサーフを使用し、先端が2μmのダイヤモンドのスタイラス、アーム長60mmで行った。その後、前記方法にて両測定基準点について、垂直方向および水平方向の誤差量を曲率で特定した。凹面凸面とも、垂直方向の誤差量が大きく、それぞれ0.18D程度であったのに対し、水平方向では0.09Dと比較的小さかった。そこで、垂直方向を誤差量の主成分が存在する方向として特定した。
(3)補正情報の算出
プリズム屈折力測定基準点をX=0,Y=0、遠用部屈折力測定基準点の中心を(X,Y)=xf,yf、近用部屈折力測定基準点の中心を(X,Y)=xn、ynとし、レンズ曲面を、Y≧yfの領域(範囲1)、yf<Y<ynの領域(範囲2)、Y≦ynの領域(範囲3)の3つの仮想領域に分割した。これにより、遠用部屈折力測定基準点を含む基準線1および近用部屈折力測定基準点を含む基準線2に直交する方向(垂直方向)において、レンズ曲面が3つの仮想領域に分割されることとなる。その後、前述のように範囲1〜3について、レンズ座標1mmピッチでそれぞれ補正量を特定した。更に、上記2次元測定により得られた曲率分布から、前記高さ算出方法1を使用し、Z方向においてレンズ座標1mmピッチで高さの補正量を特定した。
(4)レンズの製造
上記(3)において算出された補正情報をレンズ光学設計値に加算し、テスト成形に使用するガラスモールドの成形面を研削および研磨により作製した。作製されたモールドを、テスト成形と同様にガスケットと組み付け成形型を作製し、この成形型を用いてテスト成形と同条件にて注型重合を行った。得られたプラスチックレンズの誤差量をレンズ全面約1万点において垂直方向、水平方向の両方向で測定したところ、すべての測定点において設計値からの誤差量は減少し、全測定値において誤差量は0.09D以内となった。なお、上記誤差量は、光学レンズの曲面形状を示す曲率半径r(単位:m)の誤差を、上記曲面の面屈折力P(単位:D(ディオプタ))の誤差に換算したものである。なお、本実施例では2次元測定器を使用する態様を示したが、三次元形状測定器(例えばパナソニック社製UA3P)を使用することも可能である。パナソニック社製UA3Pを使用する場合、レンズ全面をφ60で0.5mmピッチで測定を行うことが好適である。
補正情報の導出を、従来のトライアルアンドエラーによる方法によって行った点以外は実施例1と同様の方法でプラスチックレンズを作製した。
11 上型モールド
12 下型モールド
13 ガスケット
14 キャビティ
15 注入部
16 使用面
17 非使用面
207 遠用部屈折力測定基準点
209 近用部屈折力測定基準点
202 プリズム屈折力測定基準点
201 累進屈折力レンズ
203 水平基準(データムライン)
210 子午線方向
211 アイポイント位置
204 左右区分表示(図は右)
Claims (8)
- 成形面形状をレンズ材料に転写することによりレンズ曲面を成形するレンズ用モールドの製造方法であって、
レンズ設計値に基づく面形状に形成された成形面を有するテストモールドを用いて成形を行いテストレンズを作製すること、
テストレンズ曲面の基準線上において上記設計値からの誤差量を特定すること、
上記基準線に基づき決定される方向においてテストレンズ曲面を複数の仮想領域に分割し、分割された仮想領域毎に上記特定された誤差量に基づき補正情報を算出すること、
算出された補正情報により上記テストモールドの成形面形状を補正し、成形面形状を決定すること、および、
決定された成形面形状を有するモールドを作製すること、
を含むレンズ用モールドの製造方法。 - 前記補正情報は、平面情報および高さ情報からなる請求項1に記載の製造方法。
- 前記平面情報を、前記基準線に直交する方向および前記基準線に平行する方向の両方向において独立に決定する請求項2に記載の製造方法。
- 前記基準線に基づき決定される方向は、基準線に直交する方向である請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記レンズ用モールドは、累進屈折力レンズ成形用モールドであり、
前記基準線は、遠用部屈折力測定基準点を含む第一基準線および近用部屈折力測定基準点を含む第二基準線である請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。 - 前記成形型は、レンズの上面成形用モールドおよび/または下面成形用モールドである請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法によりモールドを製造し、製造されたモールドを含む成形型を用いてレンズを成形するレンズの製造方法。
- 前記成形を注型重合により行う請求項7に記載の製造方法。
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