JP4679944B2 - 複合レンズの製造方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガラスレンズに紫外線硬化型樹脂等の光硬化型樹脂を光照射して得られる複合レンズの製造方法とその装置に関する。

従来の複合レンズの製造方法としては、紫外線硬化型樹脂（以下「ＵＶ樹脂」という）を成形型の非球面の転写面上に置き、次に母材、例えば球面ガラスレンズをＵＶ樹脂に押圧することでＵＶ樹脂を成形型の転写面に合わせた非球面に成形し、その後紫外線照射することでＵＶ樹脂を固化してガラスレンズに接着させる方法が知られていた。

このような従来の方法では、成形型内に置く樹脂の量が必要量よりも多いと、非球面ガラスレンズを形成する製造工程で球面レンズの外周や所定径外に余剰の樹脂がはみ出した状態となるため、後に鏡胴に収納しようとしても鏡筒に納めきれず、無理に納めるとチルトが発生するなどの問題が生じる。そのため、球面レンズ表面に付加する樹脂層の体積コントロールを厳密に行うことが必要であるが、樹脂層の体積コントロールは実際には容易でなく、特に小型のレンズの場合は非常に難しい。

そこで、複合レンズ作製の際に余剰な樹脂を逆に積極的に利用することで、余剰樹脂の有効利用と厳しい体積コントロールの緩和を同時に達成したものが開発された（特許文献１参照）。これは、ガラスレンズ（母材）をホルダを端部に備えた収納部材内でホルダから所定の間隔を隔てて配置する工程と、成形型に樹脂を載置する工程と、成形型と母材を収納した収納部材とを密着させる工程と、母材を収納部材内で成形型に向けて押圧移動して、樹脂を成形型、光学素子及び収納部材間に形成される空隙に充填する工程と、樹脂を固化する工程とを有する製造方法である。そして、ＵＶ樹脂として、例えば三菱レイヨン（株）社製 Ｍ２０２（商品名）を使用し、かつ、ＵＶ硬化は、初期紫外線硬化条件として１００ｍｊ／３０sec、本硬化条件では３０００ｍｊ／３０secで、かつカップリング材を使用して成形を行うものである。
特開２００３−２５３４５号公報（第２頁、図１）

従来の方法でＵＶ樹脂にＵＶ照射した場合、蛍光管型の紫外線ランプで照射したとき、ランプ長手方向に波面の方向性が発生し易い。これは、ランプ長手方向における光照射強度が短手方向における光照射強度に比べて強いため、１つのレンズの中で、ランプ長手方向に対向して配置された部分と短手方向に対向して配置された部分とでＵＶ樹脂硬化の不均一が生じることが原因と考えられる。また、スポットランプによる紫外線照射の場合、蛍光管型の紫外線ランプのように長手方向、短手方向の不均一性は生じないが、スポット形状あるいは照射位置（照射中心とレンズ中心とのズレ）によりクセが生じていた。ここでアスとはastigmatism（非点収差）のことであり、図１０及び図１１に示すようなＵＶ樹脂の硬化の不均一が生じていた。また、クセは、図１２に示すような不均一をいう。ＵＶ樹脂の硬化が均一に行なわれると、図９に示すようになる。

そこで、本発明は、ＵＶ硬化時に、ＵＶ樹脂の硬化の均一化を図った複合レンズの製造方法とその装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明に係る方法は、ガラスレンズに光硬化型樹脂を光照射して接着する複合レンズの製造方法において、未硬化状態の光硬化型樹脂が密着されたガラスレンズを保持手段で保持し搬送手段に載せて蛍光管型ランプの長手方向に沿って移動させる工程と、この移動工程中に保持手段を回転させて前記ランプに対するガラスレンズの位置を変化させる工程とを備えたものである。また、本発明に係る装置は、ガラスレンズに光硬化型樹脂を光照射して接着する複合レンズの製造装置において、未硬化状態の光硬化型樹脂が密着されたガラスレンズを搬送手段に回転可能に取付けられた保持手段で保持し、トンネル状のケーシング上方位置に蛍光管型ランプを搬送方向に沿って取付けるとともに、搬送手段の移動方向に沿って一定間隔をあけて複数の突起物を配置した照射部を設け、前記保持手段の外周に外方に突出し前記突起物に衝突して保持手段を回転させる複数の回転用バーを取付けたものである。

本発明の製造方法によれば、ガラスレンズに紫外線硬化型樹脂等の光硬化型樹脂を光照射して接着する複合レンズの製造方法において、未硬化状態の光硬化型樹脂が密着されたガラスレンズを保持手段で保持し搬送手段に載せて蛍光管型ランプの長手方向に沿って移動させる工程と、この移動工程中に保持手段を回転させて前記ランプに対するガラスレンズの位置を変化させる工程とを備えているので、ランプ照射時にその長手方向に波面の方向性が発生せず、光硬化型樹脂は均一に硬化される。同様に、本発明の製造装置でも均一な硬化が図れるとともに、ライン上で搬送を停止することなく効率良く製造することができる。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照にして説明する。

図１において、ガラスレンズ１を搬送手段３に設けた保持手段４で保持させ、このガラスレンズ１を搬送手段３で紫外線を照射する照射部５に運び、この照射部５でガラスレンズ１に密着された紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）６（後述する）を硬化させる。この硬化段階、すなわち紫外線照射ステージにおいて、保持手段４を回転させてガラスレンズ１の照射される位置を変化させる。前記保持手段４は、搬送手段３に固定された基板７に回転可能に取付けてある。

図２及び図３は、ガラスレンズ１への未硬化状態のＵＶ樹脂６を密着させる一例を示し、まず鏡胴８と対向する位置に成形型９を配置し、成形型９の凹面９Ａ上にＵＶ樹脂６を置く。続いて、鏡胴８のホルダ８Ａの下面と成形型９の上面９Ｂとを当接して密着させ、その状態においてガラスレンズ１を鏡胴８内に挿入するとともに、鏡胴８内で押下し、ＵＶ樹脂６を成形型９の凹面９Ａ方向へ押圧し、ガラスレンズ１と凹面９Ａに挟まれた樹脂６を凹面９Ａ上から鏡胴８とガラスレンズ１との間の空隙に押し出して充填する。成形型９を含めたこの図３に示す状態の型アセンブリ１００を保持手段４に保持させ、これを上から見た図が図１である。図１では、保持手段４に１つのガラスレンズ１しか保持していないように描いているが、現実には複数のガラスレンズ１を成形型９ごと保持する。なお、鏡胴８を使用する例は、特許文献１に開示されたものであるが、図４に示すように、胴型２０にコア２１を挿入し、このコア２１の転写面とガラスレンズ１との間でＵＶ樹脂６を密着させた後に、リング状の押さえ環２２でガラスレンズ１をコア２１に固定しても良い。

図５は、照射部５の簡略断面図を示し、搬送手段３上に基板７及び保持手段４を取付け、保持手段４にはＵＶ樹脂６が密着されたガラスレンズ１が配置された型アセンブリ１００が４つ保持されている。本実施例では、保持手段４に型アセンブリ１００を４つ配置しているが、４つに限定されるものではなく、１〜３もしくは５つ以上であっても良い。この照射部５にはトンネル状のケーシング１０を設けてあり、このケーシング１０の上方位置に蛍光管型紫外線ランプ１１を搬送方向に沿って取付けてある。

図６は、照射部５の内部を上方から見た平面略図であり、保持手段４には等分した位置に４つの回転用バー１２を取付けてある。またケーシング１０内に搬送手段３に近接して一定間隔をあけて複数の突起物１３（この例では６個）を配置してある。前記回転用バー１２は突起物１３に衝突して保持手段４を搬送手段３による移動に伴って回転させるようになっている。この例では、保持手段４は照射部５で１回転半する。これら突起物１３は搬送手段３の移動に伴って移動しないように、照射部５の搬送手段３に影響されない内部に設けてある。

図７は保持手段４の型アセンブリ１００を２つ含む個所の断面を示し、基板７に形成された溝部７Ａに回転板１４を取付けてあり、この回転板１４に保持手段４を設けてある。この保持手段４に形成された孔４Ａに型アセンブリ１００をセットしてある。図８はこの図７を上方から見た平面図である。この図８においては型アセンブリ１００を挿入する前の状態を示す。前記保持手段４の中心とランプ１１の中心とは一致させておいても良いが、夫々の型アセンブリ１００は、保持手段４の中心からずらせて配置する。１つの照射部５に２つのランプ１１を並べて設置することもできる。

以上説明した実施形態では、紫外線照射ステージは１個所のみを示したが、このようなステージを２回以上繰り返す、すなわち図１における照射部５を連続して多数設け、照射を数回繰り返すことが望ましい。また、複数回の紫外線照射ステージを行うに際しては、次第に紫外線照射量を増大させるようにする。最後のステージは最大の照射量となるようにする。例えば照射ステージを５ステージとし、第１から第４までのステージは照射時間を同様にし、照射量を徐々に上げ、最後に必要照射量の８５％以上を照射するようにすると、ＵＶ樹脂６を徐々に硬化させ、不均一な硬化を防止することができ、アスやクセの発生を防止することができた。このような５つのステージにおいて、トータルで１３６００ｍｊ／ｃｍ^２の紫外線を照射したが、この照射工程はいわゆるプレ照射と呼ばれる工程であり、このプレ照射を完了した後にＵＶ樹脂６の面を上面にして、この上面側に再度紫外線を照射して複合レンズが完成される。この最後の照射工程を本照射と呼ぶが、このような本照射は、プレ照射とは別工程で行なわれ、ガラスレンズ１に一定の紫外線照射量を照射する。

前述した製造装置において、保持手段４の回転手段を回転バー１２と突起物１３により行なったが、ラックアンドピ二オンのような歯の噛み合わせ構造により保持手段４を回転させることも可能である。

上述した実施形態においては、光硬化型樹脂として紫外線硬化型樹脂を挙げて説明したが、これに限定されることなく、可視光線、放射線等によって硬化される樹脂であっても良い。

搬送装置の移送時における照射部とその直前の工程を示す平面略図。 ガラスレンズにＵＶ樹脂を密着させる１例を示す第１段階を示す図。 図２の次の段階を示す図。 押さえ環でガラスレンズを固定した断面図。 照射部の簡略断面図。 照射部内部の簡略平面図。 保持手段の個所の断面図。 保持手段の平面図。 樹脂が均一に硬化した状態の平面図。 アスの１例を示す平面図。 アスの他の例を示す平面図。 クセが生じた状態の平面図。

符号の説明

１ ガラスレンズ
３ 搬送手段
４ 保持手段
５ 照射部
６ ＵＶ樹脂
１０ ケーシング
１１ 紫外線ランプ

Claims (7)

1. ガラスレンズに光硬化型樹脂を光照射して接着する複合レンズの製造方法において、
   未硬化状態の光硬化型樹脂が密着されたガラスレンズを保持手段で保持し搬送手段に載せて蛍光管型ランプの長手方向に沿って移動させる工程と、
   この移動工程中に、前記保持手段の外周を等分した位置に外方に突出して設けられた複数の回転用バーが、前記搬送手段に近接して一定間隔をあけて設けられた複数の突起物にそれぞれ順次に衝突して、前記保持手段を回転させ、前記ランプに対するガラスレンズの位置を変化させる工程とを備えたことを特徴とする複合レンズの製造方法。
2. 前記光照射ステージを２回以上繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の複合レンズの製造方法。
3. 前記保持手段に２以上のガラスレンズを保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の複合レンズの製造方法。
4. 複数回の光照射ステージを行うに際しては、次第に光照射量を増大させることを特徴とする請求項２又は３に記載の複合レンズの製造方法。
5. ガラスレンズに光硬化型樹脂を光照射して接着する複合レンズの製造装置において、
   未硬化状態の光硬化型樹脂が密着されたガラスレンズを搬送手段に回転可能に取付けられた保持手段で保持し、
   トンネル状のケーシング上方位置に蛍光管型ランプを搬送方向に沿って取付けるとともに、搬送手段の移動方向に沿って一定間隔をあけて複数の突起物を配置した照射部を設け、
   前記保持手段の外周に外方に突出し前記突起物に衝突して保持手段を回転させる複数の回転用バーを取付けたことを特徴とする複合レンズの製造装置。
6. 前記照射部を連続して複数設けたことを特徴とする請求項５に記載の複合レンズの製造装置。
7. 前記保持手段は、円盤状に形成され、樹脂が密着されたガラスレンズを複数保持できるように構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の複合レンズの製造装置。

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