JP4969277B2

JP4969277B2 - 眼鏡レンズ用硝子製モールドとその製造方法及び眼鏡レンズの製造方法

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Publication number: JP4969277B2
Application number: JP2007065543A
Authority: JP
Inventors: 和雄牧野; 尚幸長谷
Original assignee: Itoh Optical Industrial Co Ltd
Current assignee: Itoh Optical Industrial Co Ltd
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2012-07-04
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Description

本発明は、眼鏡用プラスチックレンズの製造に使用される、非球面形状を有する硝子製モールド、及び、該モールドを使用して作製された非球面形状を有する眼鏡用プラスチックレンズに関する。

プラスチック製非球面レンズを得る方法としては、(I)直接プラスチックレンズを非球面に直接切削、研磨する方法と、(II)非球面モールドを作製して、キャスト成形する方法とがある。

(I)の直接切削、研磨する方法では、図１に示すように、凸面を予め創成した半製品レンズ（セミフィニッシュトレンズ）１を切削・研磨加工して、非球面を創成し、非球面レンズ２とする（研磨品レンズ）。なお、図１(a)中２点鎖線の右側が切削・研磨部分である。この方法については、下記特許文献１〜７に記載されている。

(II)のキャスト成形する方法では、図２に示すように、硝子製の外面モールド（下型）３及び硝子製の内面モールド（上型）４と、軟質プラスチック製のガスケット又はプラスチック製テープ５とにより囲まれた空間に、重合開始剤などを添加した液状プラスチックモノマー（単量体乃至プレポリマー）を満たして、加熱硬化または光照射による常温硬化により硬化させてレンズ６を得る（キャスト品レンズ）。内面モールド４の付形面（レンズに付形するための面）である凸面４１を非球面としておけば、内面非球面レンズ６が得られ、外面モールド３の付形面である凹面３１及び内面モールド４の凸面４１を非球面としておけば、両面非球面レンズ６が得られる。キャスト成形については、下記特許文献８に記載されている。

(II)のキャスト成形用の非球面モールドの製造方法には、(i)金型プレス法、(ii)直接切削、研磨法、(iii)スランプ法がある。

(i)の金型プレス法とは、非球面形状を有する金型で硝子材料を加熱プレスすることにより、硝子製モールドを得る方法であり、下記特許文献９、１０に記載されている。

(ii)の直接切削、研磨法は、硝子製部材を直接切削、研磨することにより、硝子製モールドを得る方法であり、下記特許文献１１〜１３に記載されている。

(iii)のスランプ法とは、回転対称非球面や自由曲面を加熱により硝子面上に創成する方法である。この方法では、まず、機械加工が可能なセラミック（マシナブルセラミック）をＮＣ旋盤やＮＣフライスなどにより切削して、非球面形状や自由曲面をなす形状面を有したセラミックス製転写型を作製する。そして、厚みの均一な（すなわち、裏面と表面とが平行面とされた）硝子製の曲面板を、オーブン内で転写型の上に置いて、徐冷工程を含んだ数時間の加熱により軟化させて、転写型の非球面形状や自由曲面を曲面板に転写する。なお、転写型の形状面を鏡面研磨して、曲面板の転写型に接触する面に非球面形状や自由曲面を直接転写する直接法もあるが、通常は、転写型に接触していない面に転写された非球面形状や自由曲面を、レンズを成形する際の付形面として利用する間接法が採用されている。転写後、曲面板の接触面を鏡面研磨して硝子モールドとして使用する。

従来、スランプ法では、レンズ外面に非球面形状を与えるモールドは作製されていても、レンズ内面に非球面形状を与えるモールドは、作製されていなかった。これは、生産数が少ない場合、上記(ii)の直接切削、研磨法の方が、モールドの生産時間が短くて済むからであると考えられる。下記特許文献１４の段落００３１及び特許文献１５には、スランプ法が記載されているが、これらの文献に記載されたモールドも、レンズ外面に非球面形状を与えるものである。
特開２０００−１１７６０４号公報特開２００３−２７５９４９号公報特開２００３−２６６２８７号公報特開２００３−３００１４４号公報特開２００４−８２３２４号公報特開２００４−１０６１１７号公報特開２００４−１１４２４４号公報特開平６−２５４８７９号公報特開平１０−３０９７２３号公報特開２０００−８２８号公報特開平９−６６４５３号公報特開平９−６６５３２号公報特開平８−１９２３４８号公報特開平１１−６４８０５号公報特開平６−１３０３３３号公報

上記(I)の直接切削、研磨してレンズを得る方法では、使用されるＮＣ切削加工機や自由曲面研磨機において、非球面形状を研磨する研磨治工具が、空気圧でコントロールされたドーム状の可撓性シートに貼付された研磨パッドにより構成されており、ドーム状シートの曲率は、空気圧のコントロールに依存し、非常に不安定なものであるため、加工精度に問題があった。また、レンズを一枚ずつ切削・研磨加工するものであるため、受注生産方式には向いているが、大量生産を行う場合には設備負担が大きく、コスト的にも問題があり、さらに、切削・研磨加工で廃棄されるプラスチック材料の量は非常に多く、その廃棄物は、燃料や他の資材に転用は出来ても、リサイクルやリユースは不可能であるため、資源の無駄使いとなっていた。

一方、上記(II)のキャスト成形によりレンズを得る方法では、使用プラスチック材料の消費量が少なくて済み、量産性に優れているが、モールドへの投資額が大きいため、モールドを如何に精度良く量産可能とするかが重要課題である。モールドの製造方法には、上述したように、(i)金型プレス法、(ii)直接切削、研磨法、(iii)スランプ法がある。

しかし、(i)の金型プレス法は、成形可能な外径が小さいので眼鏡レンズ用途には不十分なこと、寸法精度の安定性や残留歪みの問題などがあることから、眼鏡レンズ業界では未だ殆ど採用されていない。

また、(ii)の直接切削、研磨法では、上記特許文献１１、１２に記載されているように、直接非球面の設計値から切削・研磨するのではなく、倣い部材から間接的に非球面形状を加工するため、モールドの加工精度が低いという問題があった。更に、乱視度数範囲も含んだ非球面形状に対応するには、倣い部材が数多く必要となり、コスト高となる。なお、上記特許文献１３には、加工精度を向上させた例が述べられているが、加工できる外径が小さいこと、加工設備が加工精度に比例してコスト高となることから、眼鏡レンズ用途には不向きである。また、モールドを一枚ずつ切削、研磨するものであるため、モールドの生産数が多くなると、多数のモールドを同時に成形可能なスランプ法よりも生産時間がかかるようになり、量産性に欠ける。

本発明は、上述した問題を解決するものであり、内面又は両面非球面の眼鏡レンズをキャスト形成するためのモールドを、低コストで精度良く製造可能であるとともに量産に適したモールドの製造方法を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、乱視屈折力を内面に有する内面又は両面非球面の眼鏡レンズをキャスト成形するためのモールドを、低コストで容易に製造可能なモールドの製造方法を提供することである。

なお、内面非球面とは、レンズの内面（後面）と外面（前面）のうちの内面のみが非球面の場合、両面非球面とはレンズの内面と外面のいずれもが非球面の場合をいう。

本発明の硝子製モールドの製造方法は、プラスチック製眼鏡レンズのキャスト成形に使用されてレンズの内面に非球面形状を与える硝子製モールドの製造方法であって、回転対称非球面形状の凸面を有する耐熱性転写型の当該凸面上に、硝子製曲面板を、当該曲面板の凸面を予め乱視面に形成しておいてから、当該曲面板の凸面が上方を向くように載置し、加熱により当該曲面板を軟化させて、当該曲面板に前記転写型の凸面の回転対称非球面形状を転写することにより、当該曲面板の凸面を、乱視屈折力を有する非球面形状に形成して、当該曲面板を硝子製モールドとすることを特徴とする。

本発明の硝子製モールドは、プラスチック製眼鏡レンズのキャスト成形に使用されてレンズの内面に非球面形状を与える硝子製モールドであって、レンズの内面に非球面形状を与える凸面が、回転対称非球面形状の転写面と乱視面形状の切削面とが合成された合成面であることを特徴とする。

本発明の内面又は両面非球面のプラスチック製眼鏡レンズの製造方法は、上記本発明の硝子製モールドを、レンズの内面側の付形モールド（すなわち、内面モールド）として用い、キャスト成形により内面又は両面非球面のプラスチック製眼鏡レンズを製造することを特徴とする。

本発明の硝子製モールドの製造方法は、セラミック製転写型から非球面形状を転写する所謂スランプ法により、非球面形状の凸面を有する硝子製モールド（すなわち、レンズ内面に非球面形状を与える硝子製モールド）を製造するので、内面又は両面非球面の眼鏡レンズをキャスト形成するためのモールドを、低コストで精度良く製造することができるとともに、多数個のモールドを同時に加工可能であるので、モールドの量産に適している。

また、硝子製モールドの基となる硝子製曲面板の凸面を予め乱視面に形成しておいてから、転写型の凸面の回転対称非球面形状を転写することにより、曲面板の凸面を乱視屈折力を有する非球面形状に形成することとすれば、転写型は球面屈折力に応じた種類を用意しておくだけでよいので、転写型の種類を削減でき、乱視屈折力を内面に有する内面又は両面非球面の眼鏡レンズをキャスト成形するための硝子製モールドを、低コストで製造可能である。また、転写型を回転対称非球面形状に切削することは容易であるとともに、曲面板を乱視面形状に切削することは容易であるため、モールドの製造が容易である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

実施形態に係る硝子製モールド１６（図６参照）は、スランプ法で製造する。詳しくは、まず、マシナブルセラミック製ブロックの円形状をなす上面を、ＮＣ旋盤を使用して切削することにより、図３に示すように、次式（数１）で表される回転対称非球面形状の凸面１１を有する耐熱性のセラミック製転写型１２を、作製する。回転対称非球面形状を切削により形成することは容易である。

転写型１２に使用可能なマシナブルセラミックには、例えばKepets社のセラミックディスクがある。

式（数１）は、円錐の切断面から得られる二次曲面（楕円面、双曲面及び放物面）を主体に、第２項以下で周辺の形状補正を可能としたものである。

但し、ｈ²＝Ｘ²＋Ｙ²、Ｒ：頂点における曲率半径、Ｋ：非球面係数、Ａ_n：第２項以下の係数、ｎ：正の整数、である。

そして、図５（ａ）に示すように、厚みの均一な（すなわち、凸面１４と凹面１５とが同じ曲率半径の球面形状とされた）無機硝子製の円形状の曲面板１３（図４参照）を、熱源２９を有するオーブン内で転写型１２の凸面１１上に、凸面１４が上方に向くように載置し、徐冷工程を含んだ数時間の加熱により軟化させて、図５（ｂ）に示すように、凸面１１の非球面形状を、曲面板１３に転写する。

なお、複数の転写型１２を用意して、それぞれに曲面板１３を載置してオーブン内に入れれば、複数の曲面板１３を同時にスランプ加工可能である。かかる場合には、加熱むらを防ぐため、転写型１２を円環状に並べてオーブン内での配置位置が変わるように回転させることが好ましく、また、かかる回転を行う場合、曲面板１３が転写型１２からずれないように、真空吸引により曲面板１３を転写型１２に吸着しておくことが好ましい。

曲面板１３に使用可能な無機硝子には、例えばCorning社の８０９２やSchott社のＳ３がある。これらはいずれも硼珪酸硝子で、ＢＫという範囲に入る。本実施形態では、Corning社の８０９２を用いる。

本実施形態では、転写型１２に接触していない凸面１４に転写された非球面形状を、レンズを成形する際の付形面とする。転写後、転写型１２との接触面である凹面１５を鏡面研磨して、硝子製モールド１６を得る。凹面１５を鏡面研磨するのは、モールド１６の傷等の外観検査をし易くするためである。

このようにして得た硝子製モールド１６は、上記式（数１）で示される非球面形状を凸面１４に有しており、レンズの内面（後面）に非球面形状を与えるものである。

次に、図６に基づいて、硝子製モールド１６を用いた内面非球面又は両面非球面のプラスチック製眼鏡レンズ２０の製造方法について説明する。図６（ａ）に示すように、硝子製モールド１６を内面モールドとし、レンズの外面に球面形状又は非球面形状を与える硝子製モールド１７を、外面モールドとして、間隔を開けて硝子製モールド１６、１７を対向配置し、プラスチック製テープ１８で周囲を巻回することにより硝子製モールド１６、１７間の空間を密閉するとともに、硝子製モールド１６、１７を固定して、成形型１９とする。

硝子製モールド１７は、レンズ２０を成形する際の付形面である凹面２５が、レンズ２０外面に球面形状を与える場合（すなわち、内面非球面のレンズ２０を製造する場合）には球面形状、レンズ２０外面に非球面形状を与える場合（すなわち、両面非球面のレンズ２０を製造する場合）には非球面形状とされている。

この成形型１９内部の空間にレンズ用の透明液状プラスチック材料を注入したものを、加熱又は紫外線照射等の光照射による硬化後、離型することにより、図６（ｂ）のように、内面非球面又は両面非球面のレンズ２０を得る。

使用可能な透明液状プラスチック材料には、上記特許文献１４の段落００２３に記載されたものがある。

このように、レンズ２０内面に非球面形状を与える硝子製モールド１６を、スランプ法で作製すれば、直接切削、研磨する方法に比べ、加工精度のよい硝子製モールド１６が得られる。なお、スランプ法は、モールド成形の１サイクルに時間が掛かるという欠点があるが、転写型１２を多数用意しておき多数個のモールド１６を同時に加工することにより、この欠点を補うことができるとともに、モールド１６の量産が可能である。そして、かかるモールド１６を用いてレンズ２０をキャスト成形すれば、簡単かつ低コストで内面又は両面非球面レンズを量産可能である。

次に、レンズ２０内面に乱視屈折力を有する非球面形状を与える硝子製モールド１６の作成方法について説明する。

レンズ２０内面に、乱視屈折力を有する（すなわち、乱視成分を含む）非球面形状を与える場合、球面度数の種類（例えば４５種類）及び乱視度数の種類（例えば０〜２ジオプターまで０.２５ジオプター毎であれば９種類）に応じた硝子製モールド１６を作製するために、全ての転写型１２を用意しようとすると、例えば４５×９＝４０５種類といった多種類の転写型１２が必要となり、コスト高を招いてしまう。また、転写型１２の凸面１１を、乱視屈折力を有する非球面形状（すなわち、非回転対称非球面形状）に切削することは困難である。一方、凸面１１を回転対称非球面形状に切削することは容易であり、曲面板１３の凸面１４を乱視面形状に切削することも容易である。さらに、発明者は、スランプ法における曲面板１３の軟化時に、凸面１４における乱視屈折力が保持されることを見出した。そこで、以下の（１）（２）のようにして、乱視屈折力を有する非球面形状をレンズ２０内面に与える硝子モールド１６を作製した。

（１）転写型１２の凸面１１を、球面屈折力に応じた回転対称非球面形状に切削することとし、各球面度数に応じた転写型１２を用意する。

（２）曲面板１３の凸面１４を予め、乱視度数に応じた乱視面に（すなわち、乱視屈折力を加えた曲率半径を持つように）切削しておいてから、かかる曲面板１３を（１）の転写型１２に載せてスランプ加工を行う。

すなわち、乱視カーブを転写型１２から転写するのではなく、乱視カーブは予め曲面板１３の凸面１４に付けておき、転写型１２からは回転対称非球面形状のみを転写する方法とした。

なお、乱視面とは、球面である基準面を一方向に切削等することにより、その方向における曲率半径を、その基準面の曲率半径とは異なるものとしたトロイダル面を言う。また、ある面のある方向における屈折力とは、基材の屈折率から１を引いた値を１０００倍した後、その面のその方向における曲率半径で除した値をいい、乱視面の直交する２方向の屈折力の差を乱視屈折力という。

図４に、曲面板１３の立体形状を表す三次元空間を示す。図４中、ＢＣはベースカーブ、ＣＣはクロスカーブである。以下、ベースカーブをＢＣ、クロスカーブをＣＣと表記する。レンズ６のＢＣは水平方向のカーブ、ＣＣは鉛直方向のカーブであるが、曲面板１３におけるＢＣ、ＣＣは、それぞれ、その曲面板１３から形成されたモールド１６によって付形されるレンズ６のＢＣ、ＣＣと同方向とする。ＢＣとＣＣとは直交し、ＢＣとＣＣとの屈折力の差が乱視屈折力となる。

本実施形態では、元は球面をなす凸面１４の一方向を、元の球面の曲率半径とは異なる曲率半径により研削、研磨することにより、凸面１４を互いに直交する曲率半径が異なる乱視面とする。元の球面の曲率半径がＢＣ、新たに創成された曲率半径がＣＣである。したがって、この場合の曲面板１３は、厚みが均一ではない（すなわち、凸面１４と凹面１５とが平行面ではない）。

この加工方法により、転写型１２の凸面１１の回転対称非球面形状から、曲面板１３の凸面１４に非回転対称非球面であるアトーリック面（非球面乱視面）を得ることが可能となり、凸面１４は、回転対称非球面形状の転写面と乱視面形状の切削面とが合成（複合）された合成面（複合面）となる。

この方法によれば、２ジオプターまでの０.２５ジオプター毎の乱視度数範囲を考えた場合、９分の１のセラミック量で内面非球面形状を与える硝子製モールド１６を作製できて低コストである。また、乱視屈折力を有する非球面形状は非回転対称非球面形状であるため、転写型１２を乱視屈折力を有する非球面形状に切削することは容易ではないが、転写型１２を回転対称非球面形状に切削することは容易であるとともに、曲面板１３を乱視面形状に切削することは容易であるため、この方法によればモールド１６の製造が容易である。

なお、上記特許文献１５に記載されたモールドの製造方法は、研削加工により、セラミック製母型に累進多焦点面（すなわち、累進屈折面）、ガラスブランクスに軸対称非球面（すなわち、回転対称非球面）を形成しておき、スランプ法により、それらの合成面として、累進屈折面の変化率が非球面的な面を、ガラスブランクスの凹面に形成するものであるが、本発明のように非球面乱視面を形成するものではない。また、研削加工により累進屈折面を形成することは困難であるため、上記特許文献１５に記載されたモールドの製造方法は、モールドの製造が容易とは言えない。

以下、各実施例及び比較例について説明する。

〈実施例１〉
マシナブルセラミック（ここでは、Kepets社のセラミックディスク）製の円柱形状のブロック（外径：１００mmφ、厚み２５mm）を、ＮＣ旋盤を使用して、下記のデータに基づいて、上面に次式（数２）で表される回転対称非球面形状をなす凸面１１が形成されるように、切削し、転写型１２とする（図３参照）。

曲率半径１０２.１３mm
非球面係数(Ｋ) −３.０
多項式の係数(Ａ) ４.３１０Ｅ−０８
多項式の係数(Ｂ) ４.５１０Ｅ−１１
多項式の係数(Ｃ) ９.５００Ｅ−１６
多項式の係数(Ｄ) −１.５００Ｅ−１８
非球面の有効径９０mmφ

ここで、Ｒ：頂点における曲率半径、Ｋ：非球面係数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ：多項式部分の係数、ｈ²＝Ｘ²＋Ｙ²である。

続いて、硝子材料(Corning社、８０９２)を用いて、両面共下記の曲率半径で鏡面研磨された厚み６.０mm、外径８０mmφの円形状の硝子製曲面板（素玉）１３を作製する。

曲率半径１０２.２６mm
この曲面板１３をオーブン内にて前述の転写型１２に載置して、図７に示すようなＭａｘ．７２５℃の温度サイクルで、前述のスランプ法（図５参照）により、転写型１２の非球面形状を転写し、硝子製モールド１６とする。

オーブン内で転写型１２に接触していない曲面板１３の凸面１４とは異なり、凹面１５は接触していたためにゆず肌状になっており、そのままでは硝子製モールド１６の外観検査が難しいこと、及び、プラスチックモノマーの注入時に気泡などが見づらいことから、凹面１５を転写型１２の曲率半径に近いカーブで再研磨して硝子製モールド１６を得た。この硝子製モールド１６を、以下、非球面内面モールドＩという。

この非球面内面モールドＩの凸面１４を、(株)ミツトヨ製の形状測定機ＣＳ-Ｈ５０００を使用して三次元測定を行い、下記の各数値を得た。

曲率半径１０４.４６４mm
非球面係数(Ｋ) −２.４３３１１
多項式の係数(Ａ) １.３７６４９Ｅ−０７
多項式の係数(Ｂ) −６.５７３８１Ｅ−１０
多項式の係数(Ｃ) ９.７８８０９Ｅ−１３
多項式の係数(Ｄ) −４.６０２８７Ｅ−１６
このように、非球面内面モールドＩの凸面１４は、非球面形状となっている。

〈実施例２〉
実施例１の曲面板１３の凸面１４を、下記の曲率半径を有するように鏡面研磨して、実施例２の曲面板１３とする。

曲率半径（ＢＣ）１０２.２６mm
曲率半径（ＣＣ）８９.８２mm
実施例２の曲面板１３は実施例１と異なり、約１.０Ｄの乱視度数を有している。この曲面板１３を、実施例１と同じ転写型１２に載置して、実施例１と同様に、オーブン内にて図７に示されるＭａｘ．７２５℃の温度サイクルにより転写型１２の非球面形状を転写する。そして、オーブン内で転写型１２に接触していた曲面板１３の凹面１５を、転写型１２の曲率半径に近いカーブで再研磨して硝子製モールド１６を得た。この硝子製モールド１６を、以下、非球面内面モールドIIという。

この非球面内面モールドIIの凸面１４を、(株)ミツトヨ製の形状測定機ＣＳ-Ｈ５０００を使用して三次元測定を行い、下記の各数値を得た。

＜ＢＣ＞曲率半径１０３.５９０mm
非球面係数(Ｋ) −２.４３３１１
多項式の係数(Ａ) １.３７６４９Ｅ−０７
多項式の係数(Ｂ) −６.５７３８１Ｅ−１０
多項式の係数(Ｃ) ９.７８８０９Ｅ−１３
多項式の係数(Ｄ) −４.６０２８７Ｅ−１６
＜ＣＣ＞曲率半径８８.８３２mm
非球面係数(Ｋ) −２.４３３１１
多項式の係数(Ａ) １.３７６４９Ｅ−０７
多項式の係数(Ｂ) −６.５７３８１Ｅ−１０
多項式の係数(Ｃ) ９.７８８０９Ｅ−１３
多項式の係数(Ｄ) −４.６０２８７Ｅ−１６
このように、凸面１４は、曲面板１３の乱視屈折力を略保持した非球面形状となっている。

〈実施例３〉
実施例１の曲面板１３の凸面１４を、下記の曲率半径を有するように鏡面研磨して、実施例３の曲面板１３とする。

曲率半径（ＢＣ）１０２.２６mm
曲率半径（ＣＣ）８０.０８mm
実施例３の曲面板１３は約２.０Ｄの乱視度数を有している。この曲面板１３を、実施例１と同じ転写型１２に載置して、実施例１と同様に、オーブン内にて、図７に示すＭａｘ．７２５℃の温度サイクルで、転写型１２の非球面形状を転写する。そして、オーブン内で転写型１２に接触していた曲面板１３の凹面１５を、転写型１２の曲率半径に近いカーブで再研磨して硝子製モールド１６を得た。この硝子製モールド１６を、以下、非球面内面モールドIIIという。

この非球面内面モールドIIIの凸面１４を、(株)ミツトヨ製の形状測定機ＣＳ-Ｈ５０００を使用して三次元測定を行い、下記の各数値を得た。

＜ＢＣ＞曲率半径１００.９１７mm
非球面係数(Ｋ) −３.６２０１８
多項式の係数(Ａ) １.００２０７Ｅ−０７
多項式の係数(Ｂ) −５.０９２４５Ｅ−１０
多項式の係数(Ｃ) ８.０３１７１Ｅ−１３
多項式の係数(Ｄ) −３.９９８８８Ｅ−１６
＜ＣＣ＞曲率半径８０.５３７mm
非球面係数(Ｋ) −１.５５００９
多項式の係数(Ａ) ５.８９４６７Ｅ−０８
多項式の係数(Ｂ) −２.９１１２８Ｅ−１０
多項式の係数(Ｃ) ４.４８５７０Ｅ−１３
多項式の係数(Ｄ) −２.１８７３８Ｅ−１６
このように、凸面１４は、曲面板１３の乱視屈折力を略保持した非球面形状となっている。

〈外面モールドの作製例〉
マシナブルセラミック製の円柱形状のブロック(外径：１００mmφ、厚み２５mm)を、ＮＣ旋盤を使用して、下記のデータに基づいて、図８に示すように、上記式（数２）で表される回転対称非球面形状が凹面２１に形成されるように、切削し、転写型２２とする。

曲率半径７９２.２９２mm
非球面係数(Ｋ) −６０.０
多項式の係数(Ａ) ２.８５０Ｅ−０８
多項式の係数(Ｂ) １.２１０Ｅ−１１
多項式の係数(Ｃ) −５.７５０Ｅ−１５
多項式の係数(Ｄ) −１.１００Ｅ−１９
非球面の有効径９０ mmφ
続いて、硝子材料を(Corning社、８０９２)を用いて、両面共に下記の曲率半径で鏡面研磨された厚み６.０mm、外径８０.０mmφの円形状の硝子製曲面板２３（図９参照）を作製する。

曲率半径１２２６.１７mm
この曲面板２３を、図９に示すように、オーブン内で転写型２２に載置し、実施例１と同様に、図７に示すＭａｘ．７２５℃の温度サイクルで、転写型２２の非球面形状を転写する。オーブン内で転写型２２に接触していた曲面板２３の凸面２４を、転写型２３の曲率半径に近いカーブで再研磨して、外面モールドである硝子製モールド１７を得た。この硝子製モールド１７を、以下、非球面外面モールドIVという。

この非球面外面モールドIVの凹面２５を、(株)ミツトヨ製の形状測定機ＣＳ-Ｈ５０００を使用して三次元測定を行い、下記の各数値を得た。

曲率半径７７３.３２５mm
非球面係数(Ｋ) −６１.７７１６
多項式の係数(Ａ) ２.９９１５７Ｅ−０８
多項式の係数(Ｂ) −５.８８８８１Ｅ−１１
多項式の係数(Ｃ) ２.３２８８８Ｅ−１４
多項式の係数(Ｄ) −４.０１４５１Ｅ−１８
このように、凹面２５は、非球面形状となっている。

〈実施例４〉
非球面内面モールドＩと非球面外面モールドIVとを、図６（ａ）に示すように、凸面１４と凸面２５とが対向するように所定間隔を開けて配置し、ポリエステル製粘着テープ１８で周囲を巻回することにより固定して、成形型１９とする。

一方、ビス(２,３-エピチオプロピル)ジスルフィド(三井化学(株)製、商品名：ＭＲ-１７４Ａ液)１００部にビス(メルカプトメチル)-３,６,９-トリチア-１,１,１-ウンデカンジチオール(三井化学(株)製、商品名：ＭＲ-１７４Ｂ液)１０部、紫外線吸収剤１部と無水酢酸０.０８４部を添加し、十分に撹拌した後、Ｎ,Ｎ-ジメチルシクロヘキシルアミン０.０４部とＮ,Ｎ-ジシクロヘキシルメチルアミン０.１部を加える。更に撹拌して、３μmのフィルターで濾過し、レンズ用モノマーとした。

続いて上記の成形型１９にこのレンズ用モノマーを注入し、熱風循環型のオーブン内に置き、図１０に示すＭａｘ．８０℃の温度サイクルで加熱硬化し、くさび状の工具にて離型して、両面共に非球面形状を有し、乱視度数は有さないプラスチック製眼鏡レンズ２０を得た。

このレンズ２０の縁厚と、後述する比較例１で得られた、後面が球面形状の、同材質のプラスチック製眼鏡レンズの縁厚とを比較すると、次の通りである。

実施例４６.１mm
比較例１６.９mm
次に、１０mm角の方眼紙をレンズ２０を通して見ると、図１１に示すように、レンズの周辺まで全く歪むことなく見ることが出来た。このことはレンズ２０の球面収差、歪曲収差が除去されたことを意味している。

〈比較例１〉
凸面が実施例１の非球面内面モールドＩと同じ曲率半径の球面形状とされた硝子製モールドを、研磨加工により作製する。この硝子製モールドを、以下、球面内面モールドVという。この球面内面モールドVと非球面外面モールドIVとを、実施例４と同様に所定間隔を開けて配置し、成形型を組み立てる。

次に、この成形型に実施例４で調合されたレンズ用モノマーを注入し、図１０に示すＭａｘ.８０℃の温度サイクルで加熱硬化し、くさび状の工具にて離型して、凸面側のみ非球面形状を有するプラスチック製眼鏡レンズ、いわゆる外面非球面レンズを得た。

１０mm角の方眼紙をこのレンズを通して見ると、図１２に示すように、レンズの周辺が歪んで見えた。

〈実施例５〉
非球面内面モールドIIと非球面外面モールドIVとを、図６（ａ）に示すように、凸面１４と凸面２５とが対向するように所定間隔を開けて配置し、ポリエステル製粘着テープ１８で周囲を巻回することにより固定して、成形型１９とする。

次に、実施例４で調合されたレンズ用モノマーをこの成形型１９に注入し、熱風循環型のオーブン内に置き、図１０に示すＭａｘ.８０℃の温度サイクルで加熱硬化し、くさび状の工具にて離型して、両面共に非球面形状を有し、後面に非球面の乱視屈折力を有するプラスチック製眼鏡レンズ２０を得た。

このレンズ２０の縁厚と、後述する比較例２で得られた、後面が球面形状のプラスチック製乱視用眼鏡レンズの縁厚とを比較すると、次の通りである。

ＢＣＣＣ
実施例６６.１mm ７.１mm
比較例２６.９mm ７.９mm
次に、１０mm角の方眼紙をこのレンズ２０を通して見ると、図１３に示すように、レンズ２０の周辺まで全く歪むことなく見ることが出来た。このことは、レンズの球面収差、歪曲収差が除去されたことを意味している。

〈比較例２〉
凸面が実施例２の非球面内面モールドIIと同じ曲率半径の乱視面（トロイダル面）形状とされた（すなわち、凸面が、非球面内面モールドIIのＢＣ、ＣＣとそれぞれ同じ曲率半径のＢＣ、ＣＣを有する乱視面（トロイダル面）形状とされた）硝子製乱視モールドを、研磨加工により作製する。この硝子製乱視モールドを、以下、球面内面モールドVIという。この球面内面モールドVIと、非球面外面モールドIVとを、実施例４と同様に所定間隔を開けて配置し、成形型を組み立てる。

１０mm角の方眼紙をこのレンズを通して見ると、図１４に示すように、レンズの周辺が歪んで見えた。

〈実施例７〉
非球面内面モールドIIIと非球面外面モールドIVとを、図６（ａ）に示すように、凸面１４と凸面２５とが対向するように所定間隔を開けて配置し、ポリエステル製粘着テープ１８で周囲を巻回することにより固定して、成形型１９とする。

このレンズ２０の縁厚と、後述する比較例３で得られた、後面が球面形状のプラスチック製乱視眼鏡レンズの縁厚とを比較すると、次の通りである。

ＢＣＣＣ
実施例７６.１mm ８.１mm
比較例３６.９mm ９.０mm
次に、１０mm角の方眼紙をこのレンズ２０を通して見ると、図１５に示すように、レンズ２０の周辺まで全く歪むことなく見ることが出来た。このことは、レンズの球面収差、歪曲収差が除去されたことを意味している。

〈比較例３〉
凸面が実施例３の非球面内面モールドIIIと同じ曲率半径を有する乱視面（トロイダル面）形状とされた（すなわち、凸面が、非球面内面モールドIIIのＢＣ、ＣＣとそれぞれ同じ曲率半径のＢＣ、ＣＣを有する乱視面（トロイダル面）形状とされた）硝子製乱視モールドを、研磨加工により作製する。この硝子製乱視モールドを、以下、球面内面モールドVIという。この球面内面モールドVIと、非球面外面モールドIVとを、実施例４と同様に所定間隔を開けて配置し、成形型を組み立てる。

１０mm角の方眼紙をこのレンズを通して見ると、図１６に示すように、レンズの周辺が歪んで見えた。

表１に、試作した各レンズの内容と使用されたモールドの記号を示す。表中、外面非球面とは外面は非球面で内面は球面である場合を示し、asは非球面モールドであることを示す。

直接切削、研磨してレンズを得る方法を示す図であり、（ａ）は切削、研磨前のセミフィニッシュトレンズ、（ｂ）は切削、研磨後のフィニッシュトレンズを示す。キャスト成形によりレンズを得る方法を示す図であり、（ａ）は成形中、（ｂ）は離型後を示す。非球面切削された内面モールド用セラミック製転写型の例である。モールドの立体形状を表す三次元空間を示す図である。スランプ法による内面モールドの製造方法を示す図であり、（ａ）は加熱前、（ｂ）は加熱後を示す。キャスト成形によりレンズを得る方法を示す図であり、（ａ）は成形中、（ｂ）は離型後を示す。スランプ加工の温度サイクル例である。外面モールド用セラミック製転写型の例である。スランプ法による外面モールドの製造方法を示す図であり、（ａ）は加熱前、（ｂ）は加熱後を示す。プラスチックレンズの重合温度サイクル例である。実施例４で得られたレンズで方眼紙を見たときの図である。比較例１で得られたレンズで方眼紙を見たときの図である。実施例５で得られたレンズで方眼紙を見たときの図である。比較例２で得られたレンズで方眼紙を見たときの図である。実施例６で得られたレンズで方眼紙を見たときの図である。比較例３で得られたレンズで方眼紙を見たときの図である。

符号の説明

１１…凸面
１２…転写型
１３…曲面板
１４…凸面
１６…硝子製モールド
２０…レンズ

Claims

プラスチック製眼鏡レンズのキャスト成形に使用されてレンズの内面に非球面形状を与える硝子製モールドの製造方法であって、
回転対称非球面形状の凸面を有する耐熱性転写型の当該凸面上に、硝子製曲面板を、当該曲面板の凸面を予め乱視面に形成しておいてから、当該曲面板の凸面が上方を向くように載置し、加熱により当該曲面板を軟化させて、当該曲面板に前記転写型の凸面の回転対称非球面形状を転写することにより、当該曲面板の凸面を、乱視屈折力を有する非球面形状に形成して、当該曲面板を硝子製モールドとすることを特徴とする硝子製モールドの製造方法。
プラスチック製眼鏡レンズのキャスト成形に使用されてレンズの内面に非球面形状を与える硝子製モールドであって、
レンズの内面に非球面形状を与える凸面が、回転対称非球面形状の転写面と乱視面形状の切削面とが合成された合成面であることを特徴とする硝子製モールド。
請求項２記載の硝子製モールドをレンズの内面側の付形モールドとして用い、キャスト成形により内面又は両面非球面のプラスチック製眼鏡レンズを製造することを特徴とする内面又は両面非球面のプラスチック製眼鏡レンズの製造方法。