JP4273378B2 - プラスチックレンズ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、射出成形によって形成されるプラスチックレンズ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックレンスは、例えば光ピックアップ装置、カメラ等の光学機器等の光学系に用いられる。このようなプラスチックレンズを射出成形によって成形した場合、成形時には少なくとも樹脂注入流路であるゲート部がプラスチックレンズに一体的に形成される。
【０００３】
この成形時に一体的に形成されたゲート部は、その後、プラスチックレンズから切断されて除去される。従来は、図１２に示すように、プラスチックレンズ１００の成形時に一体的に形成されたゲート部１００ａを切断したことによって形成されたゲート切断面１００ｂが直線状であるものや、図１３に示すように、ゲート切断面１００ｂがプラスチックレンズの外周に沿った円弧状であるプラスチックレンズが知られている。
【０００４】
また、図１４に示すように、ゲート部１００ａを切断して形成されるゲート切断面１００ｂは図１３に示したプラスチックレンズと同様の円弧状にして、さらに、そのゲート切断面１００ｂとは異なる位置に、ゲート位置を表すゲート表示部１００ｃを形成したプラスチックレンズ１００が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような射出成形によって形成されたプラスチックレンズでは、一般に、その射出成形がゆえに分子配向の不均一性や内部歪み等を生じ、プラスチックレンズの光軸を中心にプラスチックレンズを回転させるとレンズの光学的性能が変化する。そのため、例えば、プラスチックレンズの各種光学系や装置等への組み付け位置を、プラスチックレンズ回転方向に関して一定にしておかないと、同じ光学系や同じ装置であっても製品間の性能が安定せず、所望の光学特性が得られない場合が生じる。
【０００６】
このため、例えばプラスチックレンズのゲート部が存在していた位置に対応する部分（以下ゲート位置という）を基準にして組み付け位置を一定にすることが行われるが、図１２に示したような直線状であるゲート切断面１００ｂや、図１３に示したようなプラスチックレンズの外周に沿った円弧状のゲート切断面１００ｂでは、特に、プラスチックレンズの小型化等のために、プラスチックレンズのフランジ部の幅が小さくなればなるほど、また、プラスチックレンズの径が小さくなればなるほど、プラスチックレンズのゲート切断面とそれ以外のプラスチックレンズの外周との区別がつきにくくなり、ゲート位置、またその中央部であるゲート中心位置の検出ができなくなったり、検出精度が低下し、組み付けの作業性が低下するという問題が生じうる。
【０００７】
―方、図１４に示したプラスチックレンズでは、ゲート切断面１００ｂとは異なる位置に、ゲート位置を表すゲート表示部１００ｃが形成されており、このゲート表示部１００ｃの検出が容易であって、しかもそのゲート表示部１００ｃのゲート位置との位置関係が明確であればそのゲート表示部１００ｃを基準にして組付け位置を一定にすることが一応は可能となるが、図１４に示すような位置にゲート表示部を設けた場合には、一般に光軸方向からプラスチックレンズを見る作業者にとってゲート表示部はやはり検出しにくく、また、一般に用いられている従来の検出器で対応することも難しくなり、検出の容易性を向上させ、また、検出精度を低下させることなく、組み付けの作業性のよいプラスチックレンズを得るには未だ不十分であるとう問題もある。また、そのゲート表示部を検出する新たな検出器が必要になり、製品の製造コストが嵩むという問題もある。
【０００８】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、プラスチックレンズのゲート位置の検出が容易で、検出精度が向上し、所望の方向に容易に組み付けできて光学性能が安定化した光学系或いは装置を容易に得られるプラスチックレンズ、及びそのプラスチックレンズを低コストで迅速に製造できるプラスチックレンズの製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、その目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、
『光学機能部の外周にフランジ部を有するプラスチックレンズにおいて、
前記フランジ部の少なくともゲート位置部分が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面が曲面であり、
前記曲面を光軸方向から見たとき、円弧状であることを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００１１】
この請求項１に記載の発明によれば、フランジ部のゲート位置部分が凹面であり、この凹面の形状を曲面にすることによって、凹面の形成を含めたゲート切断面の形成が容易になっている。特に、その曲面を光軸方向から見たときに円弧状にすることで凹面となるゲート切断面をエンドミル切断機等により容易に加工することができる。また、凹面によってその位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、
『前記曲面を光軸方向から見たとき、半径１ｍｍ以下の円の一部であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックレンズ。』である。
【００１３】
この請求項２に記載の発明によれば、曲面を光軸方向から見たときに半径１ｍｍ以下の円の一部にすることによって、必要以上にフランジ部又は光学機能部を削ることをなくすことができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、
『光学機能部の外周にフランジ部を有するプラスチックレンズにおいて、
前記フランジ部の少なくともゲート位置部分が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面が曲面であり、
前記曲面を光軸方向から見たとき、Ｕ字状であることを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００１５】
この請求項３に記載の発明によれば、フランジ部のゲート位置部分が凹面であり、この凹面の形状を曲面にすることによって、凹面の形成を含めたゲート切断面の形成が容易になっている。特に、その曲面を光軸方向から見たときにＵ字状にすることで凹面となるゲート切断面をエンドミル切断機等により容易に加工することができる。また、凹面によってその位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、
『光学機能部の外周にフランジ部を有するプラスチックレンズにおいて、
前記フランジ部は少なくともゲート切断面を有し、
前記ゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記ゲート位置部分の前記凹面は、前記ゲート位置部分の幅よりも小さいことを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００１７】
この請求項４に記載の発明によれば、フランジ部のゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であり、この凹面は、ゲート位置部分の幅よりも小さいことで、この凹面によってゲート位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、
『光学機能部の外周にフランジ部を有するプラスチックレンズにおいて、
前記フランジ部は少なくともゲート切断面を有し、
前記ゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面以外の前記ゲート切断面は、平面または円弧状凸面であることを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００１９】
この請求項５に記載の発明によれば、フランジ部のゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であり、この凹面以外のゲート切断面は、平面または円弧状凸面であることで、ゲート位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、
『前記フランジ部の仮想外周面と、前記凹面の底部との最短距離が０．１５〜０．２５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。』である。
【００２１】
この請求項６に記載の発明によれば、フランジ部の仮想外周面と凹面の底部との最短距離を０．１５〜０．２５ｍｍとすることによって、ゲート位置の検出において、特に肉眼での検出を容易とすることができ、かつフランジ部を必要以上に削りすぎないようにできる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、
『プラスチックレンズにおいて、
光学機能部のゲート位置部分が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面が曲面であり、
前記曲面を光軸方向から見たとき、円弧状であることを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００２３】
この請求項７に記載の発明によれば、光学機能部のゲート位置部分が凹面であり、凹面の形状を曲面にすることによって、凹面の形成を含めたゲート切断面の形成が容易になっている。特に、その曲面を光軸方向から見たときに円弧状にすることで凹面となるゲート切断面をエンドミル切断機等により容易に加工することができる。また、凹面によってその位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、
『前記曲面を光軸方向から見たとき、半径１ｍｍ以下の円の一部であることを特徴とする請求項７に記載のプラスチックレンズ。』である。
【００２５】
これら請求項８に記載の発明によれば、曲面を光軸方向から見たときに半径１ｍｍ以下の円の一部にすることによって、必要以上にフランジ部又は光学機能部を削ることをなくすことができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、
『プラスチックレンズにおいて、
光学機能部のゲート位置部分が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面が曲面であり、
前記曲面を光軸方向から見たとき、Ｕ字状であることを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００２７】
この請求項９に記載の発明によれば、光学機能部のゲート位置部分が凹面であり、この凹面の形状を曲面にすることによって、凹面の形成を含めたゲート切断面の形成が容易になっている。特に、その曲面を光軸方向から見たときにＵ字状にすることで凹面となるゲート切断面をエンドミル切断機等により容易に加工することができる。また、凹面によってその位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、
『プラスチックレンズにおいて、
前記光学機能部の外周部はゲート切断面を有し、
前記ゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記ゲート位置部分の前記凹面は、前記ゲート位置部分の幅よりも小さいことを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００２９】
この請求項１０に記載の発明によれば、光学機能部のゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であり、この凹面は、ゲート位置部分の幅よりも小さいことで、この凹面によってゲート位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００３０】
請求項１１に記載の発明は、
『プラスチックレンズにおいて、
前記光学機能部の外周部はゲート切断面を有し、
前記ゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面以外の前記ゲート切断面は、平面または円弧状凸面であることを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００３１】
この請求項１１に記載の発明によれば、光学機能部のゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であり、この凹面以外のゲート切断面は、平面または円弧状凸面であることで、この凹面によってゲート位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００３２】
請求項１２に記載の発明は、
『前記光学機能部の外周の仮想外周面と、前記凹面の底部との最短距離が０．１５〜０．２５ｍｍであることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。』である。
【００３３】
この請求項１２に記載の発明によれば、光学機能部の仮想外周面と凹面の底部との最短距離を０．１５〜０．２５ｍｍとすることによって、ゲート位置の検出において、特に肉眼での検出が容易とすることができ、かつ光学機能部を必要以上に削りすぎないようにできる。
【００３４】
請求項１３に記載の発明は、
『前記凹面の底部と光軸とを最短距離で結んだ直線と、前記ゲート位置部分の中心と光軸とを最短距離で結んだ直線とがなす角が１０度以内であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。』である。
【００３５】
この請求項１３に記載の発明によれば、凹面の底部と光軸とを最短距離で結んだ直線と、ゲート位置部分の中心と光軸とを最短距離で結んだ直線とがなす角を１０度以内にすることで、凹面の底部がほぼゲート中心位置を示すことになり、これによりゲート中心位置が一段と明確になる。特に、この凹面の底部を基準にしてプラスチックレンズを組み付けることで、精度よく組み付けることができ、レンズ性能が一段と安定化する。
【００３６】
請求項１４に記載の発明は、
『前記凹面は、ゲート切断面形成の際に形成されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。』である。
【００３７】
この請求項１４に記載の発明によれば、ゲート部の切断の際に凹面を形成することにより、レンズ製造を迅速に行うことができる。
【００４５】
これら請求項２１乃至請求項２３に記載の発明によれば、成形によりプラスチックレンズと一体的に形成されているゲート部を切断するための切断手段と、凹面を形成するための切断手段とを共通の切断手段を用いてプラスチックレンズを形成すること、及び、一連の切断工程で行うことによって、複数の切断手段を用意する必要がなく低コストで製造することができ、さらに一度に行うことから迅速にプラスチックレンズを製造することができる。
【００４６】
本明細書でいう『ゲート位置部分』とは、プラスチックレンズを光軸方向から見た時に、ゲート部の長さ方向のレンズ光軸へ向けて延ばす延長部分の領域内におけるプラスチックレンズの外形となる面のことを指し、具体的には図１１の１１１ｃで示されるような面のことを指し、ゲート部を１１１ａで示し、ゲート部の長さ方向のレンズ光軸へ向けて延ばす延長部分の領域を斜め線で描いて１１１ｄで示す。
【００４７】
本明細書でいう『ゲート切断面』とは、ゲート部を切断及び／又は切除及び／又は研磨等により除去したときにプラスチックレンズに形成される面を指すが、その面を更に切断及び／又は切除及び／又は研磨等の加工をしたり、切断及び／又は切除及び／又は研磨等によって拡大させた面も、本明細書でいうゲート切断面に該当する。ゲート切断面は、好ましくは１回の切断又は切除又は研磨等の工程（一連の工程）によって形成される切断面である。具体的には図１１の１１１ｂで示されるような面のことを指す。
【００４８】
ゲート切断面はゲート位置部分と一致してもよいし、そのゲート位置部分を含み、それより大きな面であってもよい。
【００４９】
本明細書でいう『凹面』とは、プラスチックレンズの外形を光軸方向から見た時の形状が凹となる面の全体又はその一部のことを言う。ここで言う凹とは、全体的に見たときに凹であれば良く、微細な形状を問うものではない。例えば、微視的に見たときに一つ又は複数の凸が凹に形成されていたとしても、巨視的に見て凹であれば、ここでいう凹に該当するものである。この凹の一例としては、円弧状、Ｕ字状、Ｖ字状、コ字状等の種々の形状が挙げられるが、円弧状、Ｕ字状、Ｖ字状のように、凹の底部が分かり易い形状が好ましい。
【００５０】
本明細書でいう『凹面が曲面である』とは、上述の凹面を光軸方向から見たときに曲線となることをいう。
【００５１】
本明細書でいう『凹面の底部』とは、上述の凹面の中で最も窪んた位置の部分であり、言い換えれば、上述の凹面の中で光軸との距離が最短となる位置の部分のことを指す。
【００５２】
本明細書でいう『一連の切断工程』は、切断面の形成のための切断と凹面の形成のための切断とが一連の切断工程中で連続的にまたは断続的に行われることを含み、また、その切断面の形成と凹面の形成とが同時に形成されたものでも、凹面の形成が切断面の形成の途中に形成されるものであっても、凹面の形成が切断面の形成の前または後に行われるものであっても良い。
【００５３】
本明細書でいう『共通の切断手段』とは、切断面を形成する手段と凹面を形成する手段が同じであることを指す。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のプラスチックレンズの実施例を図面に基づいて説明するが、この発明は、この実施例の形態に限定されるものではない。
【００５５】
図１はフランジ部を有するプラスチックレンズの実施の形態を示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【００５６】
この実施の形態のプラスチックレンズ１は、射出成形によって形成され、光学機能部１ａと、この光学機能部１ａの外周にフランジ部１ｂを有する。この実施の形態では、光学機能部１ａの外周部分がすべてフランジ部１ｂである。成形時には、樹脂注入流路であるゲート部２がフランジ部１ｂに一体的に形成されている。フランジ部１ｂのゲー卜位置部分が凹面であるゲート切断面１ｃである。
【００５７】
また、フランジ部１ｂのゲート位置部分が凹面であればよく、図２に示すようにゲート位置部分よりゲート切断面１ｃ’を大きく形成してもよい。
【００５８】
このようにフランジ部１ｂのゲート位置部分が凹面であり、この凹面はフランジ部１ｂの仮想外周面１ｄに対してレンズ光軸Ｏ１側に凹となる窪んだ形状であるので、この凹面によってその位置が明確になっている。
【００５９】
従って、プラスチックレンズ１を光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出を容易に行うことができ、ゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズ１を一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００６０】
また、図２を参照にして説明すると、フランジ部１ｂの仮想外周面１ｄと、凹面の底部との最短距離Ｄ１を０．１５〜０．２５ｍｍにすることにより、ゲート位置の検出において、特に肉眼での検出が容易とすることができ、かつフランジ部１ｂを必要以上に削りすぎないようにできる。
【００６１】
また、図１及び図２に示す実施の形態においては、ゲート切断面１ｃが曲面とした。これにより、凹面の形成を含めたゲート切断面１ｃの形成が容易になっている。特に、その曲面がプラスチックレンズを光軸方向から見たときに円弧状であることで、凹面となるゲート切断面１ｃをエンドミル切断機等により容易に加工できる。
【００６２】
また、この円弧状は半径１ｍｍ以下の円の一部であることが好ましく、ゲート切断面１ｃをエンドミル切断機等により容易に加工でき、フランジ部１ｂを必要以上に削りすぎないようにすることができる。
【００６３】
また、凹面は、以上の実施の形態のように、成形時に形成されたゲート部２の切断の際に形成されることが好ましく、それによりレンズ製造を迅速に行うことができる。尚、図２に示した実施の形態においては、ゲート切断面１ｃをすべて凹面としたが、ゲート位置部分が凹面に形成されればそれ以外は任意の形状としても良い。
【００６４】
図３はフランジ部を設けないプラスチックレンズの実施の形態を示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【００６５】
この実施の形態のプラスチックレンズ１１は、射出成形によって形成され、光学機能部１１ａを有する。成形時には、樹脂注入流路であるゲート部１２が光学機能部１１ａに一体的に形成されている。光学機能部１１ａのゲート位置部分が凹面であるゲー卜切断面１１ｃである。
【００６６】
また、光学機能部１１ａのゲート位置部分が凹面であればよく、図４に示すようにゲート位置部分よりゲート切断面１１ｃ’を大きく形成してもよい。
【００６７】
このよう光学機能部部１１ａのゲー卜位置部分が凹面であり、この凹面は光学機能部１１ａの仮想外周面１１ｄに対してレンズ光軸Ｏ２側に凹となる窪んだ形状であるので、この凹面によってその位置が明確になっている。
【００６８】
また、図４を参照にして説明すると、光学機能部１１ａの仮想外周面１１ｄと、凹面の底部との最短距離Ｄ２を０．１５〜０．２５ｍｍにすることにより、ゲート位置の検出において、特に肉眼での検出を容易とすることができ、かつフランジ部を必要以上に削りすぎないようにできる。
【００６９】
また、図３及び図４に示す実施の形態においては、ゲート切断面１１ｃ，１１ｃ’が曲面とした。これにより、凹面の形成を含めたゲート切断面１１ｃ，１１ｃ’の形成が容易になっている。特にその曲面がプラスチックレンズ１１を光軸方向から見たときに円弧状であることで、凹面となるゲート切断面１１ｃ，１１ｃ’をエンドミル切断機等により容易に加工できる。
【００７０】
また、この円弧状は半径１ｍｍ以下の円の一部であることが好ましく、ゲート切断面１１ｃ，１１ｃ’をエンドミル切断機等により容易に加工でき、光学機能部１１ａを必要以上に削りすぎないようにすることができる。
【００７１】
また、凹面は、以上の実施の形態のように、成形時に形成されたゲート部１２の切断の際に形成されることが好ましく、それによりレンズ製造を迅速に行うことができる。尚、図４に示した実施の形態においては、ゲート切断面１１ｃ’をすべて凹面としたが、ゲート位置部分が凹面に形成されればそれ以外は任意の形状としても良い。
【００７２】
図５及び図６はフランジ部を有するプラスチックレンズの他の実施の形態を示す平面図であり、図５の実施の形態のプラスチックレンズ２１は、光学機能部２１ａの外周にフランジ部２１ｂを有し、このフランジ部２１ｂにゲート切断面２１ｃを有し、このゲート切断面２１ｃはゲート位置部分の少なくとも一部が凹面２１ｃ１である。尚、ゲート部を２２で示し、仮想外周面２１ｄと、凹面の底部との最短距離Ｄ１を０．１５〜０．２５ｍｍにする。
【００７３】
このようにフランジ部２１ｂのゲー卜切断面２１ｃのゲート位置部分の少なくとも一部に凹面２１ｃ１を形成したので、ゲート位置が明確になり、ゲート位置部分の肉眼及び検出器による検出精度が向上し、凹面２１ｃ１を基準にしてプラスチックレンズを一定方向に容易にかつ精度よく組み付けることができ、レンズ性能が安定化し、組み付けの作業性も向上する。
【００７４】
この実施の形態では、凹面２１ｃ１以外の切断面２１ｃが円弧状凸面（プラスチックレンズの外周に沿った円孤状）に形成した例を示したが、図６に示すように切断面２１ｃ’を平面状に形成してもよいし、凹面２１ｃ１’の曲率半径を小さく形成してもよい。
【００７５】
図７及び図８はフランジ部がないプラステックレンズの他の実施の形態を示す平面図であり、図７の実施例では、プラスチックレンズ３１の光学機能部３１ａにゲート切断面３１ｃを有し、この切断面３１ｃは少なくともゲート位置部分の一部が凹面３１ｃ１である。尚、ゲート部を３２で示し、仮想外周面３１ｄと、凹面の底部との最短距離Ｄ２を０．１５〜０．２５ｍｍにする。
【００７６】
このように光学機能部３１ａのゲート切断面３１ｃ’のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面３１ｃ１’を形成したので、ゲート位置が明確になり、ゲート位置部分の肉眼及び検出器による検出精度が向上し、凹面３１ｃ１’を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、レンズ性能が安定化し、組み付けの作業性も向上する。
【００７７】
この実施の形態では、凹面３１ｃ１以外のゲート切断面３１ｃが円弧状凸面（プラスチックレンズの外周に沿った円弧状）に形成した例を示したが、図８に示すように切断面３１ｃ’を平面状に形成してもよいし、凹面３１ｃ１’の曲率半径を小さく形成してもよい。
【００７８】
次に、前記したプラスチックレンズ１，１１，２１，３１の凹面には、図９に示すように、凹面４１ｃの底部Ｐ１とレンズ光軸Ｏ３とを結んだ直線Ｌ１と、ゲート位置部分の両側とレンズ光軸Ｏ３とを結んだ直線Ｌ２，Ｌ３とがなす角が、１０度の角度θ１，θ２の範囲内となる。凹面４１ｃの底部Ｐ１が１０度の角度θ１，θ２の範囲に位置することで、凹面の底部がほぼゲート中心位置を示すことになり、これによりゲート部４２のゲー卜中心位置が一段と明確になり、特にこの凹面の底部を基準にしてプラスチックレンズ４１を組み付けることで、精度よく組み付けることができ、レンズ性能が一段と安定化する。
【００７９】
以上の実施の形態で具体的に示したように、凹面を設けることによって、ゲート位置が明確になり、ゲート位置部分の肉眼及び検出器による検出精度が向上し、凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、レンズ性能が安定化し、組み付け作業性も向上する。
【００８０】
また、その凹面を光軸方向から見たとき、外周が凹となるように形成したので、側面からもゲート位置が明確になり、ゲート位置部分の検出精度が向上し、凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、レンズ性能が安定化し、組み付け作業性も向上する。
【００８１】
また更に、凹面とすることによって、必要以上に余分な切断をしなくてよいようになる（例えばフランジ部の大部分をそのまま残すことができる）ので、コーティングの際の保持具やレンズ搬送用の収納ケースのレンズ保持部分からレンズが離脱したり、場合によっては、コーティング時の保持具に対してレンズが偏ってコーティング不良になるといった問題を防止しうるという効果も得られる。
【００８２】
次に、プラスチックレンズの製造方法について説明する。図１０（ａ）は、図５に示すプラスチックレンズ２１を得るために、成形によりプラスチックレンズと一体的に形成されているゲート部を切断するための切断手段と、凹面を形成するための切断手段とを、共通の切断手段５０を用いて形成すること、及び、それら切断工程を一度に行う、即ち、一連の切断工程で行う実施の形態を示し、図１０（ｂ）は、図６に示すプラスチックレンズ２１を得るための実施の形態を示す。
【００８３】
これらの実施の形態では、共通の切断手段５０としてエンドミル切断機を用いた。切断手段５０が、図１０（ａ）ではＡ１からＣ１への矢印方向（プラスチックの外周に沿った円弧状）に移動する過程で、Ｂ１の矢印方向に移動するという、一連の連続した移動をし、図１０（ｂ）ではＡ２からＣ２への矢印方向（直線状）に移動する過程で、Ｂ２の矢印方向に移動するという、一連の連続した移動をして切断面２１ｃと凹面２１ｃ１を形成した。このように共通の切断手段５０により、切断面２１ｃと凹面２１ｃ１を形成することにより、低コストで、しかも迅速にプラスチックレンズを製造することができる。なお、切断手段５０は、エンドミル切断機に限定されず、レーザー、超音波、プレス等の切断機を用いることができる。
【００８４】
【発明の効果】
前記したように、請求項１〜１４の発明では、プラスチックレンズのゲート位置の検出精度が向上し、一定の方向に容易に組み付けることができレンズ性能が安定化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】フランジ部を有するプラスチックレンズの実施の形態を示す図である。
【図２】フランジ部を有するプラスチックレンズの他の実施の形態を示す図である。
【図３】フランジ部を設けないプラスチックレンズの実施の形態を示す図である。
【図４】フランジ部を設けないプラスチックレンズの他の実施の形態を示す図である。
【図５】フランジ部を有するプラスチックレンズの他の実施の形態を示す図である。
【図６】フランジ部を有するプラスチックレンズの他の実施の形態を示す図である。
【図７】フランジ部を設けないプラスチックレンズの他の実施の形態を示す図である。
【図８】フランジ部を設けないプラスチックレンズの他の実施の形態を示す図である。
【図９】プラスチックレンズの凹面の実施の形態を示す図である。
【図１０】プラスチックレンズの製造の実施の形態を示す図である。
【図１１】プラスチックレンズのゲート位置部分及びゲート切断面を説明する図である。
【図１２】従来のプラスチックレンズを示す図である。
【図１３】従来のプラスチックレンズを示す図である。
【図１４】従来のプラスチックレンズを示す図である。
【符号の説明】
１ プラスチックレンズ
１ａ 光学機能部
１ｂ フランジ部
１ｃ 凹面
２ ゲート部
１ｄ 仮想外周面
【発明の属する技術分野】
この発明は、射出成形によって形成されるプラスチックレンズ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックレンスは、例えば光ピックアップ装置、カメラ等の光学機器等の光学系に用いられる。このようなプラスチックレンズを射出成形によって成形した場合、成形時には少なくとも樹脂注入流路であるゲート部がプラスチックレンズに一体的に形成される。
【０００３】
この成形時に一体的に形成されたゲート部は、その後、プラスチックレンズから切断されて除去される。従来は、図１２に示すように、プラスチックレンズ１００の成形時に一体的に形成されたゲート部１００ａを切断したことによって形成されたゲート切断面１００ｂが直線状であるものや、図１３に示すように、ゲート切断面１００ｂがプラスチックレンズの外周に沿った円弧状であるプラスチックレンズが知られている。
【０００４】
また、図１４に示すように、ゲート部１００ａを切断して形成されるゲート切断面１００ｂは図１３に示したプラスチックレンズと同様の円弧状にして、さらに、そのゲート切断面１００ｂとは異なる位置に、ゲート位置を表すゲート表示部１００ｃを形成したプラスチックレンズ１００が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような射出成形によって形成されたプラスチックレンズでは、一般に、その射出成形がゆえに分子配向の不均一性や内部歪み等を生じ、プラスチックレンズの光軸を中心にプラスチックレンズを回転させるとレンズの光学的性能が変化する。そのため、例えば、プラスチックレンズの各種光学系や装置等への組み付け位置を、プラスチックレンズ回転方向に関して一定にしておかないと、同じ光学系や同じ装置であっても製品間の性能が安定せず、所望の光学特性が得られない場合が生じる。
【０００６】
このため、例えばプラスチックレンズのゲート部が存在していた位置に対応する部分（以下ゲート位置という）を基準にして組み付け位置を一定にすることが行われるが、図１２に示したような直線状であるゲート切断面１００ｂや、図１３に示したようなプラスチックレンズの外周に沿った円弧状のゲート切断面１００ｂでは、特に、プラスチックレンズの小型化等のために、プラスチックレンズのフランジ部の幅が小さくなればなるほど、また、プラスチックレンズの径が小さくなればなるほど、プラスチックレンズのゲート切断面とそれ以外のプラスチックレンズの外周との区別がつきにくくなり、ゲート位置、またその中央部であるゲート中心位置の検出ができなくなったり、検出精度が低下し、組み付けの作業性が低下するという問題が生じうる。
【０００７】
―方、図１４に示したプラスチックレンズでは、ゲート切断面１００ｂとは異なる位置に、ゲート位置を表すゲート表示部１００ｃが形成されており、このゲート表示部１００ｃの検出が容易であって、しかもそのゲート表示部１００ｃのゲート位置との位置関係が明確であればそのゲート表示部１００ｃを基準にして組付け位置を一定にすることが一応は可能となるが、図１４に示すような位置にゲート表示部を設けた場合には、一般に光軸方向からプラスチックレンズを見る作業者にとってゲート表示部はやはり検出しにくく、また、一般に用いられている従来の検出器で対応することも難しくなり、検出の容易性を向上させ、また、検出精度を低下させることなく、組み付けの作業性のよいプラスチックレンズを得るには未だ不十分であるとう問題もある。また、そのゲート表示部を検出する新たな検出器が必要になり、製品の製造コストが嵩むという問題もある。
【０００８】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、プラスチックレンズのゲート位置の検出が容易で、検出精度が向上し、所望の方向に容易に組み付けできて光学性能が安定化した光学系或いは装置を容易に得られるプラスチックレンズ、及びそのプラスチックレンズを低コストで迅速に製造できるプラスチックレンズの製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、その目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、
『光学機能部の外周にフランジ部を有するプラスチックレンズにおいて、
前記フランジ部の少なくともゲート位置部分が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面が曲面であり、
前記曲面を光軸方向から見たとき、円弧状であることを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００１１】
この請求項１に記載の発明によれば、フランジ部のゲート位置部分が凹面であり、この凹面の形状を曲面にすることによって、凹面の形成を含めたゲート切断面の形成が容易になっている。特に、その曲面を光軸方向から見たときに円弧状にすることで凹面となるゲート切断面をエンドミル切断機等により容易に加工することができる。また、凹面によってその位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、
『前記曲面を光軸方向から見たとき、半径１ｍｍ以下の円の一部であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックレンズ。』である。
【００１３】
この請求項２に記載の発明によれば、曲面を光軸方向から見たときに半径１ｍｍ以下の円の一部にすることによって、必要以上にフランジ部又は光学機能部を削ることをなくすことができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、
『光学機能部の外周にフランジ部を有するプラスチックレンズにおいて、
前記フランジ部の少なくともゲート位置部分が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面が曲面であり、
前記曲面を光軸方向から見たとき、Ｕ字状であることを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００１５】
この請求項３に記載の発明によれば、フランジ部のゲート位置部分が凹面であり、この凹面の形状を曲面にすることによって、凹面の形成を含めたゲート切断面の形成が容易になっている。特に、その曲面を光軸方向から見たときにＵ字状にすることで凹面となるゲート切断面をエンドミル切断機等により容易に加工することができる。また、凹面によってその位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、
『光学機能部の外周にフランジ部を有するプラスチックレンズにおいて、
前記フランジ部は少なくともゲート切断面を有し、
前記ゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記ゲート位置部分の前記凹面は、前記ゲート位置部分の幅よりも小さいことを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００１７】
この請求項４に記載の発明によれば、フランジ部のゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であり、この凹面は、ゲート位置部分の幅よりも小さいことで、この凹面によってゲート位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、
『光学機能部の外周にフランジ部を有するプラスチックレンズにおいて、
前記フランジ部は少なくともゲート切断面を有し、
前記ゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面以外の前記ゲート切断面は、平面または円弧状凸面であることを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００１９】
この請求項５に記載の発明によれば、フランジ部のゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であり、この凹面以外のゲート切断面は、平面または円弧状凸面であることで、ゲート位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、
『前記フランジ部の仮想外周面と、前記凹面の底部との最短距離が０．１５〜０．２５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。』である。
【００２１】
この請求項６に記載の発明によれば、フランジ部の仮想外周面と凹面の底部との最短距離を０．１５〜０．２５ｍｍとすることによって、ゲート位置の検出において、特に肉眼での検出を容易とすることができ、かつフランジ部を必要以上に削りすぎないようにできる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、
『プラスチックレンズにおいて、
光学機能部のゲート位置部分が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面が曲面であり、
前記曲面を光軸方向から見たとき、円弧状であることを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００２３】
この請求項７に記載の発明によれば、光学機能部のゲート位置部分が凹面であり、凹面の形状を曲面にすることによって、凹面の形成を含めたゲート切断面の形成が容易になっている。特に、その曲面を光軸方向から見たときに円弧状にすることで凹面となるゲート切断面をエンドミル切断機等により容易に加工することができる。また、凹面によってその位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、
『前記曲面を光軸方向から見たとき、半径１ｍｍ以下の円の一部であることを特徴とする請求項７に記載のプラスチックレンズ。』である。
【００２５】
これら請求項８に記載の発明によれば、曲面を光軸方向から見たときに半径１ｍｍ以下の円の一部にすることによって、必要以上にフランジ部又は光学機能部を削ることをなくすことができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、
『プラスチックレンズにおいて、
光学機能部のゲート位置部分が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面が曲面であり、
前記曲面を光軸方向から見たとき、Ｕ字状であることを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００２７】
この請求項９に記載の発明によれば、光学機能部のゲート位置部分が凹面であり、この凹面の形状を曲面にすることによって、凹面の形成を含めたゲート切断面の形成が容易になっている。特に、その曲面を光軸方向から見たときにＵ字状にすることで凹面となるゲート切断面をエンドミル切断機等により容易に加工することができる。また、凹面によってその位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、
『プラスチックレンズにおいて、
前記光学機能部の外周部はゲート切断面を有し、
前記ゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記ゲート位置部分の前記凹面は、前記ゲート位置部分の幅よりも小さいことを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００２９】
この請求項１０に記載の発明によれば、光学機能部のゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であり、この凹面は、ゲート位置部分の幅よりも小さいことで、この凹面によってゲート位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００３０】
請求項１１に記載の発明は、
『プラスチックレンズにおいて、
前記光学機能部の外周部はゲート切断面を有し、
前記ゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面以外の前記ゲート切断面は、平面または円弧状凸面であることを特徴とするプラスチックレンズ。』である。
【００３１】
この請求項１１に記載の発明によれば、光学機能部のゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であり、この凹面以外のゲート切断面は、平面または円弧状凸面であることで、この凹面によってゲート位置が明確になっていることから、プラスチックレンズを光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出が容易にでき、それによってゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００３２】
請求項１２に記載の発明は、
『前記光学機能部の外周の仮想外周面と、前記凹面の底部との最短距離が０．１５〜０．２５ｍｍであることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。』である。
【００３３】
この請求項１２に記載の発明によれば、光学機能部の仮想外周面と凹面の底部との最短距離を０．１５〜０．２５ｍｍとすることによって、ゲート位置の検出において、特に肉眼での検出が容易とすることができ、かつ光学機能部を必要以上に削りすぎないようにできる。
【００３４】
請求項１３に記載の発明は、
『前記凹面の底部と光軸とを最短距離で結んだ直線と、前記ゲート位置部分の中心と光軸とを最短距離で結んだ直線とがなす角が１０度以内であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。』である。
【００３５】
この請求項１３に記載の発明によれば、凹面の底部と光軸とを最短距離で結んだ直線と、ゲート位置部分の中心と光軸とを最短距離で結んだ直線とがなす角を１０度以内にすることで、凹面の底部がほぼゲート中心位置を示すことになり、これによりゲート中心位置が一段と明確になる。特に、この凹面の底部を基準にしてプラスチックレンズを組み付けることで、精度よく組み付けることができ、レンズ性能が一段と安定化する。
【００３６】
請求項１４に記載の発明は、
『前記凹面は、ゲート切断面形成の際に形成されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。』である。
【００３７】
この請求項１４に記載の発明によれば、ゲート部の切断の際に凹面を形成することにより、レンズ製造を迅速に行うことができる。
【００４５】
これら請求項２１乃至請求項２３に記載の発明によれば、成形によりプラスチックレンズと一体的に形成されているゲート部を切断するための切断手段と、凹面を形成するための切断手段とを共通の切断手段を用いてプラスチックレンズを形成すること、及び、一連の切断工程で行うことによって、複数の切断手段を用意する必要がなく低コストで製造することができ、さらに一度に行うことから迅速にプラスチックレンズを製造することができる。
【００４６】
本明細書でいう『ゲート位置部分』とは、プラスチックレンズを光軸方向から見た時に、ゲート部の長さ方向のレンズ光軸へ向けて延ばす延長部分の領域内におけるプラスチックレンズの外形となる面のことを指し、具体的には図１１の１１１ｃで示されるような面のことを指し、ゲート部を１１１ａで示し、ゲート部の長さ方向のレンズ光軸へ向けて延ばす延長部分の領域を斜め線で描いて１１１ｄで示す。
【００４７】
本明細書でいう『ゲート切断面』とは、ゲート部を切断及び／又は切除及び／又は研磨等により除去したときにプラスチックレンズに形成される面を指すが、その面を更に切断及び／又は切除及び／又は研磨等の加工をしたり、切断及び／又は切除及び／又は研磨等によって拡大させた面も、本明細書でいうゲート切断面に該当する。ゲート切断面は、好ましくは１回の切断又は切除又は研磨等の工程（一連の工程）によって形成される切断面である。具体的には図１１の１１１ｂで示されるような面のことを指す。
【００４８】
ゲート切断面はゲート位置部分と一致してもよいし、そのゲート位置部分を含み、それより大きな面であってもよい。
【００４９】
本明細書でいう『凹面』とは、プラスチックレンズの外形を光軸方向から見た時の形状が凹となる面の全体又はその一部のことを言う。ここで言う凹とは、全体的に見たときに凹であれば良く、微細な形状を問うものではない。例えば、微視的に見たときに一つ又は複数の凸が凹に形成されていたとしても、巨視的に見て凹であれば、ここでいう凹に該当するものである。この凹の一例としては、円弧状、Ｕ字状、Ｖ字状、コ字状等の種々の形状が挙げられるが、円弧状、Ｕ字状、Ｖ字状のように、凹の底部が分かり易い形状が好ましい。
【００５０】
本明細書でいう『凹面が曲面である』とは、上述の凹面を光軸方向から見たときに曲線となることをいう。
【００５１】
本明細書でいう『凹面の底部』とは、上述の凹面の中で最も窪んた位置の部分であり、言い換えれば、上述の凹面の中で光軸との距離が最短となる位置の部分のことを指す。
【００５２】
本明細書でいう『一連の切断工程』は、切断面の形成のための切断と凹面の形成のための切断とが一連の切断工程中で連続的にまたは断続的に行われることを含み、また、その切断面の形成と凹面の形成とが同時に形成されたものでも、凹面の形成が切断面の形成の途中に形成されるものであっても、凹面の形成が切断面の形成の前または後に行われるものであっても良い。
【００５３】
本明細書でいう『共通の切断手段』とは、切断面を形成する手段と凹面を形成する手段が同じであることを指す。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のプラスチックレンズの実施例を図面に基づいて説明するが、この発明は、この実施例の形態に限定されるものではない。
【００５５】
図１はフランジ部を有するプラスチックレンズの実施の形態を示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【００５６】
この実施の形態のプラスチックレンズ１は、射出成形によって形成され、光学機能部１ａと、この光学機能部１ａの外周にフランジ部１ｂを有する。この実施の形態では、光学機能部１ａの外周部分がすべてフランジ部１ｂである。成形時には、樹脂注入流路であるゲート部２がフランジ部１ｂに一体的に形成されている。フランジ部１ｂのゲー卜位置部分が凹面であるゲート切断面１ｃである。
【００５７】
また、フランジ部１ｂのゲート位置部分が凹面であればよく、図２に示すようにゲート位置部分よりゲート切断面１ｃ’を大きく形成してもよい。
【００５８】
このようにフランジ部１ｂのゲート位置部分が凹面であり、この凹面はフランジ部１ｂの仮想外周面１ｄに対してレンズ光軸Ｏ１側に凹となる窪んだ形状であるので、この凹面によってその位置が明確になっている。
【００５９】
従って、プラスチックレンズ１を光学装置に組み付けるときに、肉眼または検出器により凹面の検出を容易に行うことができ、ゲート位置の検出精度が向上する。このため、その凹面を基準にしてプラスチックレンズ１を一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、組み付け作業性が向上するとともに、光学性能も安定化する。
【００６０】
また、図２を参照にして説明すると、フランジ部１ｂの仮想外周面１ｄと、凹面の底部との最短距離Ｄ１を０．１５〜０．２５ｍｍにすることにより、ゲート位置の検出において、特に肉眼での検出が容易とすることができ、かつフランジ部１ｂを必要以上に削りすぎないようにできる。
【００６１】
また、図１及び図２に示す実施の形態においては、ゲート切断面１ｃが曲面とした。これにより、凹面の形成を含めたゲート切断面１ｃの形成が容易になっている。特に、その曲面がプラスチックレンズを光軸方向から見たときに円弧状であることで、凹面となるゲート切断面１ｃをエンドミル切断機等により容易に加工できる。
【００６２】
また、この円弧状は半径１ｍｍ以下の円の一部であることが好ましく、ゲート切断面１ｃをエンドミル切断機等により容易に加工でき、フランジ部１ｂを必要以上に削りすぎないようにすることができる。
【００６３】
また、凹面は、以上の実施の形態のように、成形時に形成されたゲート部２の切断の際に形成されることが好ましく、それによりレンズ製造を迅速に行うことができる。尚、図２に示した実施の形態においては、ゲート切断面１ｃをすべて凹面としたが、ゲート位置部分が凹面に形成されればそれ以外は任意の形状としても良い。
【００６４】
図３はフランジ部を設けないプラスチックレンズの実施の形態を示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【００６５】
この実施の形態のプラスチックレンズ１１は、射出成形によって形成され、光学機能部１１ａを有する。成形時には、樹脂注入流路であるゲート部１２が光学機能部１１ａに一体的に形成されている。光学機能部１１ａのゲート位置部分が凹面であるゲー卜切断面１１ｃである。
【００６６】
また、光学機能部１１ａのゲート位置部分が凹面であればよく、図４に示すようにゲート位置部分よりゲート切断面１１ｃ’を大きく形成してもよい。
【００６７】
このよう光学機能部部１１ａのゲー卜位置部分が凹面であり、この凹面は光学機能部１１ａの仮想外周面１１ｄに対してレンズ光軸Ｏ２側に凹となる窪んだ形状であるので、この凹面によってその位置が明確になっている。
【００６８】
また、図４を参照にして説明すると、光学機能部１１ａの仮想外周面１１ｄと、凹面の底部との最短距離Ｄ２を０．１５〜０．２５ｍｍにすることにより、ゲート位置の検出において、特に肉眼での検出を容易とすることができ、かつフランジ部を必要以上に削りすぎないようにできる。
【００６９】
また、図３及び図４に示す実施の形態においては、ゲート切断面１１ｃ，１１ｃ’が曲面とした。これにより、凹面の形成を含めたゲート切断面１１ｃ，１１ｃ’の形成が容易になっている。特にその曲面がプラスチックレンズ１１を光軸方向から見たときに円弧状であることで、凹面となるゲート切断面１１ｃ，１１ｃ’をエンドミル切断機等により容易に加工できる。
【００７０】
また、この円弧状は半径１ｍｍ以下の円の一部であることが好ましく、ゲート切断面１１ｃ，１１ｃ’をエンドミル切断機等により容易に加工でき、光学機能部１１ａを必要以上に削りすぎないようにすることができる。
【００７１】
また、凹面は、以上の実施の形態のように、成形時に形成されたゲート部１２の切断の際に形成されることが好ましく、それによりレンズ製造を迅速に行うことができる。尚、図４に示した実施の形態においては、ゲート切断面１１ｃ’をすべて凹面としたが、ゲート位置部分が凹面に形成されればそれ以外は任意の形状としても良い。
【００７２】
図５及び図６はフランジ部を有するプラスチックレンズの他の実施の形態を示す平面図であり、図５の実施の形態のプラスチックレンズ２１は、光学機能部２１ａの外周にフランジ部２１ｂを有し、このフランジ部２１ｂにゲート切断面２１ｃを有し、このゲート切断面２１ｃはゲート位置部分の少なくとも一部が凹面２１ｃ１である。尚、ゲート部を２２で示し、仮想外周面２１ｄと、凹面の底部との最短距離Ｄ１を０．１５〜０．２５ｍｍにする。
【００７３】
このようにフランジ部２１ｂのゲー卜切断面２１ｃのゲート位置部分の少なくとも一部に凹面２１ｃ１を形成したので、ゲート位置が明確になり、ゲート位置部分の肉眼及び検出器による検出精度が向上し、凹面２１ｃ１を基準にしてプラスチックレンズを一定方向に容易にかつ精度よく組み付けることができ、レンズ性能が安定化し、組み付けの作業性も向上する。
【００７４】
この実施の形態では、凹面２１ｃ１以外の切断面２１ｃが円弧状凸面（プラスチックレンズの外周に沿った円孤状）に形成した例を示したが、図６に示すように切断面２１ｃ’を平面状に形成してもよいし、凹面２１ｃ１’の曲率半径を小さく形成してもよい。
【００７５】
図７及び図８はフランジ部がないプラステックレンズの他の実施の形態を示す平面図であり、図７の実施例では、プラスチックレンズ３１の光学機能部３１ａにゲート切断面３１ｃを有し、この切断面３１ｃは少なくともゲート位置部分の一部が凹面３１ｃ１である。尚、ゲート部を３２で示し、仮想外周面３１ｄと、凹面の底部との最短距離Ｄ２を０．１５〜０．２５ｍｍにする。
【００７６】
このように光学機能部３１ａのゲート切断面３１ｃ’のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面３１ｃ１’を形成したので、ゲート位置が明確になり、ゲート位置部分の肉眼及び検出器による検出精度が向上し、凹面３１ｃ１’を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、レンズ性能が安定化し、組み付けの作業性も向上する。
【００７７】
この実施の形態では、凹面３１ｃ１以外のゲート切断面３１ｃが円弧状凸面（プラスチックレンズの外周に沿った円弧状）に形成した例を示したが、図８に示すように切断面３１ｃ’を平面状に形成してもよいし、凹面３１ｃ１’の曲率半径を小さく形成してもよい。
【００７８】
次に、前記したプラスチックレンズ１，１１，２１，３１の凹面には、図９に示すように、凹面４１ｃの底部Ｐ１とレンズ光軸Ｏ３とを結んだ直線Ｌ１と、ゲート位置部分の両側とレンズ光軸Ｏ３とを結んだ直線Ｌ２，Ｌ３とがなす角が、１０度の角度θ１，θ２の範囲内となる。凹面４１ｃの底部Ｐ１が１０度の角度θ１，θ２の範囲に位置することで、凹面の底部がほぼゲート中心位置を示すことになり、これによりゲート部４２のゲー卜中心位置が一段と明確になり、特にこの凹面の底部を基準にしてプラスチックレンズ４１を組み付けることで、精度よく組み付けることができ、レンズ性能が一段と安定化する。
【００７９】
以上の実施の形態で具体的に示したように、凹面を設けることによって、ゲート位置が明確になり、ゲート位置部分の肉眼及び検出器による検出精度が向上し、凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、レンズ性能が安定化し、組み付け作業性も向上する。
【００８０】
また、その凹面を光軸方向から見たとき、外周が凹となるように形成したので、側面からもゲート位置が明確になり、ゲート位置部分の検出精度が向上し、凹面を基準にしてプラスチックレンズを一定の方向に容易に、かつ精度よく組み付けることができ、レンズ性能が安定化し、組み付け作業性も向上する。
【００８１】
また更に、凹面とすることによって、必要以上に余分な切断をしなくてよいようになる（例えばフランジ部の大部分をそのまま残すことができる）ので、コーティングの際の保持具やレンズ搬送用の収納ケースのレンズ保持部分からレンズが離脱したり、場合によっては、コーティング時の保持具に対してレンズが偏ってコーティング不良になるといった問題を防止しうるという効果も得られる。
【００８２】
次に、プラスチックレンズの製造方法について説明する。図１０（ａ）は、図５に示すプラスチックレンズ２１を得るために、成形によりプラスチックレンズと一体的に形成されているゲート部を切断するための切断手段と、凹面を形成するための切断手段とを、共通の切断手段５０を用いて形成すること、及び、それら切断工程を一度に行う、即ち、一連の切断工程で行う実施の形態を示し、図１０（ｂ）は、図６に示すプラスチックレンズ２１を得るための実施の形態を示す。
【００８３】
これらの実施の形態では、共通の切断手段５０としてエンドミル切断機を用いた。切断手段５０が、図１０（ａ）ではＡ１からＣ１への矢印方向（プラスチックの外周に沿った円弧状）に移動する過程で、Ｂ１の矢印方向に移動するという、一連の連続した移動をし、図１０（ｂ）ではＡ２からＣ２への矢印方向（直線状）に移動する過程で、Ｂ２の矢印方向に移動するという、一連の連続した移動をして切断面２１ｃと凹面２１ｃ１を形成した。このように共通の切断手段５０により、切断面２１ｃと凹面２１ｃ１を形成することにより、低コストで、しかも迅速にプラスチックレンズを製造することができる。なお、切断手段５０は、エンドミル切断機に限定されず、レーザー、超音波、プレス等の切断機を用いることができる。
【００８４】
【発明の効果】
前記したように、請求項１〜１４の発明では、プラスチックレンズのゲート位置の検出精度が向上し、一定の方向に容易に組み付けることができレンズ性能が安定化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】フランジ部を有するプラスチックレンズの実施の形態を示す図である。
【図２】フランジ部を有するプラスチックレンズの他の実施の形態を示す図である。
【図３】フランジ部を設けないプラスチックレンズの実施の形態を示す図である。
【図４】フランジ部を設けないプラスチックレンズの他の実施の形態を示す図である。
【図５】フランジ部を有するプラスチックレンズの他の実施の形態を示す図である。
【図６】フランジ部を有するプラスチックレンズの他の実施の形態を示す図である。
【図７】フランジ部を設けないプラスチックレンズの他の実施の形態を示す図である。
【図８】フランジ部を設けないプラスチックレンズの他の実施の形態を示す図である。
【図９】プラスチックレンズの凹面の実施の形態を示す図である。
【図１０】プラスチックレンズの製造の実施の形態を示す図である。
【図１１】プラスチックレンズのゲート位置部分及びゲート切断面を説明する図である。
【図１２】従来のプラスチックレンズを示す図である。
【図１３】従来のプラスチックレンズを示す図である。
【図１４】従来のプラスチックレンズを示す図である。
【符号の説明】
１ プラスチックレンズ
１ａ 光学機能部
１ｂ フランジ部
１ｃ 凹面
２ ゲート部
１ｄ 仮想外周面
Claims (14)
- 光学機能部の外周にフランジ部を有するプラスチックレンズにおいて、
前記フランジ部の少なくともゲート位置部分が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面が曲面であり、
前記曲面を光軸方向から見たとき、円弧状であることを特徴とするプラスチックレンズ。 - 前記曲面を光軸方向から見たとき、半径１ｍｍ以下の円の一部であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックレンズ。
- 光学機能部の外周にフランジ部を有するプラスチックレンズにおいて、
前記フランジ部の少なくともゲート位置部分が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面が曲面であり、
前記曲面を光軸方向から見たとき、Ｕ字状であることを特徴とするプラスチックレンズ。 - 光学機能部の外周にフランジ部を有するプラスチックレンズにおいて、
前記フランジ部は少なくともゲート切断面を有し、
前記ゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記ゲート位置部分の前記凹面は、前記ゲート位置部分の幅よりも小さいことを特徴とするプラスチックレンズ。 - 光学機能部の外周にフランジ部を有するプラスチックレンズにおいて、
前記フランジ部は少なくともゲート切断面を有し、
前記ゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面以外の前記ゲート切断面は、平面または円弧状凸面であることを特徴とするプラスチックレンズ。 - 前記フランジ部の仮想外周面と、前記凹面の底部との最短距離が０．１５〜０．２５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
- プラスチックレンズにおいて、
光学機能部のゲート位置部分が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面が曲面であり、
前記曲面を光軸方向から見たとき、円弧状であることを特徴とするプラスチックレンズ。 - 前記曲面を光軸方向から見たとき、半径１ｍｍ以下の円の一部であることを特徴とする請求項７に記載のプラスチックレンズ。
- プラスチックレンズにおいて、
光学機能部のゲート位置部分が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面が曲面であり、
前記曲面を光軸方向から見たとき、Ｕ字状であることを特徴とするプラスチックレンズ。 - プラスチックレンズにおいて、
前記光学機能部の外周部はゲート切断面を有し、
前記ゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記ゲート位置部分の前記凹面は、前記ゲート位置部分の幅よりも小さいことを特徴とするプラスチックレンズ。 - プラスチックレンズにおいて、
前記光学機能部の外周部はゲート切断面を有し、
前記ゲート切断面のゲート位置部分の少なくとも一部が凹面であって（ただし、成形時に金型形状によって外周に凹面が形成されたプラスチックレンズである場合は除く）、
前記凹面以外の前記ゲート切断面は、平面または円弧状凸面であることを特徴とするプラスチックレンズ。 - 前記光学機能部の外周の仮想外周面と、前記凹面の底部との最短距離が０．１５〜０．２５ｍｍであることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
- 前記凹面の底部と光軸とを最短距離で結んだ直線と、前記ゲート位置部分の中心と光軸とを最短距離で結んだ直線とがなす角が１０度以内であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
- 前記凹面は、ゲート切断面形成の際に形成されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
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